结构设计中的电磁干扰问题
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结构设计中的电磁干扰问题
基本概念
电磁干扰(Electromagnetic Interference)是指电器产品或电子装备在操作时,因本身之电磁效应或受外界非期望之电磁杂讯干扰,导致设备或系统的操作功能异常及失效(暂时或永久)之现象,简称“EMI”。以前称之为“RFI”(Radio Frequency Interference)——射频干扰,因以往干扰问题大多由无线电射频辐射所致,但现代电器(子)产品种类繁多,干扰问题并不完全由无线电射频引起,故现称“EMC”。
危害
EMI会导致设备或系统的操作功能异常及失效(暂时或永久),其间可能造成不幸事件的影响,诸如电视机出现雪花、鬼影、斜影;通讯系统乱码(跳号)、啸音(杂音)及电子产品功能失误等,在医院手术中可能会干扰到心脏心律器的动作模式,造成病人晕迷甚至死亡等,在国防上可能影响到雷达显示侦误、侦漏目标,导弹指令错误,防空系统错误警报或飞行资料的错误等等而造成直接或间接的损失与不幸。
预防对策
EMI的防止以设计为主,量测验证为辅。如未达EMC标准,需籍滤波(filtering)、隔离(shielding)、接合(bonding)、接地(grounding)等方法加以消除。
EMI杂讯的传播路径(种类)可分为辐射干扰(Radiated Interference)
即空间传播或放射性传播和传导干扰(Conductive Interference)即导体(如AC电源线)的传播。
AC线的杂讯可分为线间产生的一般杂讯(normal mode noise)及两线对地所产生之共模杂讯(common mode noise)。对此杂讯可用杂讯滤波器,杂讯截断可用电感等方法消除。AC杂讯滤波器主要是排除由共模抗流线圈所引起的低频共模杂讯,及排除由低频一般杂讯的旁路电容器与高频共模与一般两杂讯的电容等三元件所引起的一般杂讯。
AC杂讯滤波器对传导干扰所产生的功能特性可细分为三部分:低频部分是由共模抗流线圈的电感值所决定的频带,故大的电感值较宜改善特性;中频部分是由后述之共模抗流线圈的杂散电容量与旁路电容所决定的频带,该频带特性差时,会有不能满足杂讯接脚电压的问题产生;高频部分主要是由旁路电容器的频率特性所决定的频带,当特性不佳时,会产生不能满足从电源导线所发射出来的杂讯所造成辐射杂讯的问题,解决上述问题有旁路电容之泄漏电流不能太大或改善其共模抗流线圈与旁路电容的频率特性等方法。
共模抗流线圈是在一个封闭磁路的磁心上绕着两个电感量相同、方向相反的电感,在形状上可分为环型(toroid)与轴型(bobbin)两种,环型的高频特性佳,但无法取得大的电感量,对低频特性佳;而轴型恰恰相反,但对绕线方法改善,可以获得如环型般的高频特性。
旁路电容器是接在AC线与外壳接地之间的电容器(Y型电容),该电容的频率特性,大致与共模抗流线圈相似,但其缺点会在数十MHz
附近呈现自激谐振,其因该电容电极与导线所残留之电感、电容串联而起,改善其方法可选用AC三接脚EA电容器。EA电容器是将电容器火线端的接脚做成输入与输出两支脚,则残留电感就消失了。此电容对30 MHz以上之辐射杂讯有良好特性。
对于传导性杂讯之排除可使用AC杂讯滤波器,效果较明显。但对于辐射性杂讯要完全排除,则需将电磁波绝缘(Isolation)以金属体或高传导电体隔离电磁波,或者在电路基板与电路基板间插入金属板。辐射杂讯较难确知源之所在和传播路径,其防止对策也较难把握。
排除EMI对策大致可采用三种方式:(1)控制发生源的电磁波;(2)抑制或消除外界电磁波;(3)减少电磁波传播路径。为达此目的,在产品(马达)材料设计必须考量评估,如整流子极数、碳刷材质、矽钢片、铜线(磁损和铜损)等。再来,就需要使用到电路设计、配线技术、隔离技术、接地技术,以及滤波技术,特别是对于辐射(放射)性杂讯的抑制方法,必须注重接地与隔离技巧。
零组件选用除低杂讯、高特性外,还应特别注意杂讯变化与环境温度变化关系。Feed电容器适用于高频滤波;Electrolytic电容器适用于消除High Ripple/Transient V oltage变化;Ferrite Core电感对高频滤波特性佳;Ferrite材质可抑制辐射杂讯。
对于这个电磁屏蔽问题(独孤剑):
对于产品的电子部分有高频的信号。(如电子部分有晶振)那么我们
应该对此信号给予屏蔽,怎么屏蔽呢?一般来说我们用铁的材料(如薄铁皮)来屏蔽。说到这里,给大家讲一下电磁屏蔽的材料的问题。一般而言对于电磁来说我们可以用铁,钴,镍这三种材料。那么其它金属材料如铝,铜等材料只能做到电屏蔽而不能对磁屏蔽!这个大家在做结构的时候是须给予考虑的。
那么对于电磁屏蔽具体的结构怎么设计这个问题,我们可以从下面的问题来着手,目前许多出口产品的通过安规认证的产品的结构部分,我看了我办公桌上的XBOX主机和SONY公司的PS主机它们的结构是都是在塑胶外壳的里面镶一件铁皮进行电磁屏蔽的。
目前有种较为先进的电磁屏蔽的方法那就是在塑料件的表面镀一层防电磁辐射的材料!(如镍)但是这种方法成本高而且电磁屏蔽效果与镀层的厚度有关!大家在采用的时候应该综合考虑!
热浸锌法是钢件处理的基础,使钢件受到最基本的保护
而且为下一步喷塑提供更好的载体,
下一步就是喷塑,以静电等方法使粉体峙密的分布在工件的表面,形成保护层,
这种防腐工艺具有良好的表观和耐侯性
底盘的重点是地面下预埋部分的深度,而底盘面积俺觉得不是主要的
路灯的电器一般包括触发器,镇流器和电容及熔断器,所以安装在灯杆中即可,也不乏光源和电器同时安装在灯头内的一体灯具
当然这样的灯头要有足够容积,要考虑散热
用金属涂布(敷金属)的主要方法有:
──浸于金属或金属合金的熔融液中,例如,热浸镀锌、镀锡、热镀铅及铝涂布;
──电镀(通过电解适当的金属盐溶液,电镀金属在阴极中沉积于待镀产品上),例如,用锌、镉、锡、铅、铬、铬/铬酸盐、铜、镍、金或银电镀;
──浸渍或扩散(将产品加热使其表面覆上一层所需的金属粉末),例如,粉末镀锌(用锌渗镀)、热镀铝(用铝渗镀)及扩散镀铬(用铬扩散);
──喷涂(雾化熔融镀敷金属并直接喷镀在待镀产品上),例如,斯库普法、瓦斯手枪、电弧、等离子体及静电等喷涂法;
──通过在真空中蒸发镀敷金属的敷金属法等;
──用辉光放电离子轰击镀敷金属的敷金属法(离子电镀);
──通过阴极气化电镀法(溅散)。
聚酯粉未喷涂是为了防腐蚀,注意必须是聚胺本酯,环氧基的在室外会粉化.
基座形式基本上都是锁螺栓, 但水泥基座的大小与埋入深度必须与灯杆高度及重量(包括灯具)相适应, 这有专用标准的,一般以十二级