2014电磁干扰抑制--瞬态噪声抑制
开关电源的电磁干扰及噪声抑制方法
干扰 和噪声 抑制 提 出一些看 法 和措 施 ， 仅供参 考 。
动造 成 电 网 电压 瞬 时 跌 落 、 形 失 真 ， 功 率 射 频设 波 大 备、 电火 花 、 线 电发 射 引起 的噪声等 。开关 电源 自身 无 的响应 也可产 生噪 声 ： 在 功率 转 换 电路 开关 管从 导 如 通 到截 止或截 止 到导通 的瞬 态 过程 中 ， 速 脉 冲波 形 高 的电流 、 电压 ， 尤其是 脉 冲上升 、 下降沿 ， 中包 含 丰富 其 的高 次谐 波分 量易产 生 噪 声 ； 高频 开关 电源开 关 整 流 二极 管反 向恢 复时 ， 有异 常 引起 短路 会 产生 突变 的 若 尖峰 电流 ， 变压器 由漏 电磁感 应 电压 引起 噪声 ， 噪 使 且 声 响应 随突变 尖峰 电流 大 小 而变 化 ； 开 关 高速 工 作 在 时， 非线性 元件 、 传输 导 线 分 布 电感 、 电容 容易 发 生 寄 生振 荡 ， 上器 件本 身 高频 特性 的差 异 均 有可 能 产 生 加
ｆｏ ｐ ｗｅ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｒ ｏ ｅ ｌｃ ｅ ． ｎ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｔ ｅ ｒ ａ ｏ ｆ ｈ ｏ ｓ ｓｔ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ． ｄ ｔ ｅ ｒ ｍ ｏ ｒ ｄ ｅ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅ ｉ ｉ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ａ ｅ ｎ ｔｎ ｇ ｅ ｔ ｄ Ｉ ｈ ｓ ａ ｅ ， ｈ ｅ ｓ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｉ ｈ ｎ ｌ ｓ ｄ Ａｎ ｈ ａ ｃｎ ｔ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｔ ｏ ｄ ｄ ｗｎ ｔ ｅ ｎ ｉｅ ａ ｄ ｅｅ ｔｏ ｇ ｅ ｉ ｉ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｏ ｆｈ ｗ Ｏ ｈ ｌ ｏ ｈ ｏ ｓ ｎ ｌｃ ｒ ｍａ ｎ ｔ ｓ ｉｃ ｓ ｅ ． ｃ Ｋｅ ｒ ｓ ｗｉ ｈ ｎ ｏ ｒ ｎ ｉｅ ｌ ｃ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｉｔ ｒｅ ｅ ｃ （ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｔ ｉ ｇ ｐ ｗｅ ； ｏ ｓ ；ｅ ｅ ｔ ｏ ｇ ｅｉ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ＥＭ Ｉ ； ｃ ） ＰＣＢ
单片机硬件设计中的EMC兼容性与干扰抑制技术
单片机硬件设计中的EMC兼容性与干扰抑制技术单片机硬件设计中的电磁兼容性（EMC）与干扰抑制技术引言在现代电子设备中，单片机（Microcontroller Unit，MCU）起到了至关重要的作用。
单片机的硬件设计必须考虑电磁兼容性（Electromagnetic Compatibility，EMC）和抑制干扰的技术。
本文将介绍单片机硬件设计中的EMC兼容性和干扰抑制技术，包括电磁干扰的来源、EMC设计要求、常用的干扰抑制技术以及正确的布线和接地技巧。
一、电磁干扰的来源电磁干扰可以由各种外部和内部因素引起。
以下是一些常见的电磁干扰来源：1. 射频辐射：包括无线通信、雷达或其他射频电源等设备产生的电磁波。
2. 电源线干扰：来自交流电源线的噪声，如谐波和干扰信号。
3. 开关电源：开关电源高频噪声会通过电源线和地线传播到其他电子设备中。
4. 过电压和静电放电：电气设备的开关、电磁阀等在操作时可能产生过电压和静电放电。
5. 瞬态电压：包括闪电击中电力线、开关电源的瞬态电压等。
二、EMC设计要求为了满足EMC设计要求，单片机硬件设计应考虑以下方面：1. 辐射和传导：抑制电磁辐射和传导干扰，以确保设备不会对其他设备产生干扰。
2. 抗干扰：增强设备的抗干扰能力，使其能够正常工作并受到外部干扰的影响较小。
3. 地址线、数据线和控制线的布局：合理的布局可以减少交叉耦合和串扰，降低电磁干扰。
4. 接地：良好的接地设计可以降低共模噪声和差模噪声，提高设备的抗干扰能力。
5. 输入输出端口的保护：通过使用适当的保护电路来保护单片机的输入输出端口，防止它们受到外部电磁干扰的损坏。
三、干扰抑制技术1. 滤波器：采用适当的滤波器可以抑制进入单片机的高频噪声。
常见的滤波器包括RC滤波器和LC滤波器。
2. 屏蔽：通过在关键部件周围添加屏蔽罩或屏蔽层，可以有效地防止电磁波的干扰。
3. 地线设计：良好的接地设计可以减少回路的回流电流，降低共模噪声，并提高设备的抗干扰能力。
电力系统中常见瞬态脉冲干扰及抑制方法
、
主 要 的 瞬 态 脉 冲干 扰 的产 生
及特点
１ ．电快速瞬变脉冲群干扰 电快速瞬变脉冲群干扰是 由了电路中 断开感性负载时产生的。它的特点是干扰 信号不是单个脉冲 ， 而是一连 串的脉 冲群 。 方面 由于脉 冲群 可以在电路 的输入端产 生积 累效应 ，使干扰电平的幅度最终 可能 超过 电路的噪声容限。 另一方面脉冲群的 周期较短 ， 每个脉冲波的间隔时 间较短 ， 当 第一个脉 冲波还未 消失时 ，第二个脉 冲波 紧跟而来 。 于电路 中的输 入电容来说 ， 对 在 还未完成放 电时又开始充 电，因此容 易达 到较高的电压 ，这样对 电路 的正常工作影 响甚大。 电快速瞬 变脉 冲群干扰源的 电压的大
一
小取决干 负载 电路的 电感 ，负载断开速度
和介质的耐受能力。 这类干扰 电压的特征是 ：幅值高 、频 率高 。 当触点断开时， 电感电路 中的电流企 图继续通过 ， 在触点之 间产生高压 ， 引起 并 电弧的重燃 ，这样就会产生一连串的电压 脉冲叠加到电子设备连接的电源上 。 电快速瞬变脉冲群干扰电压主要是 共 模 电压。它是通过电容耦合间接传输至其
二、瞬变脉冲干扰的抑 制方法
ｆ １ ．电快速瞬变脉冲群干扰 （ 电快速瞬变脉冲群抗扰 度试验过程 １ ） 中所存在的问题 ： 电快速瞬变脉冲群抗扰 度试验是将电
电力系统 中大部分二次设备都集 中在 变 电站 ， 而且随 着电网的扩大 、 电压等级的 提高 ，使得二次设备所处的 电磁环境更加 恶劣 。特别是 系统中的瞬态干扰 可能 会导 致保护设备误动 、 监控设备运行不正 常、 数 据丢失甚至设备损坏等 ，给 电力系统运行 造 成 很 大 的损 失 。 产生 瞬态 脉 冲干 扰 的原 因有：雷电放电、 静电放电、电力系统 的开 关动作过程等 。我们在 实验 室中模拟 的常 见的瞬态脉冲干扰有 电快速瞬变脉冲群干 扰、静 电放 电干扰 、浪 涌 （ 冲击 ）干扰及 １ ＭＨｚ（０ ｋ ）脉冲群干扰等 。 １０ Ｈｚ
低压线束抗电磁干扰元器件
低压线束抗电磁干扰元器件
电磁干扰可能会对低压线束的信号传输产生影响，因此，需要采取一些措施来防止或降低这种干扰。
以下是一些常见的抗电磁干扰元器件：
1.屏蔽线：屏蔽线是一种可以减少电磁干扰的线束。
它使用金属屏蔽层来包裹线束，以防止电磁场对线束信号的干扰。
屏蔽线的屏蔽层可以是编织的或者绕包式的，取决于具体应用场景。
2.滤波器：滤波器是一种可以允许特定频率通过而阻止其他频率通过的电子元件。
在低压线束中，可以使用滤波器来滤掉不需要的电磁噪声，从而提高信号的稳定性。
3.磁环：磁环是一种可以抑制电磁干扰的元件。
它由磁性材料制成，可以吸收和反射电磁波，从而减少电磁干扰的影响。
4.瞬态电压抑制器（TVS）：TVS是一种用于保护电路免受瞬态电压和静电放电影响的组件。
它可以用于低压线束中，以保护线路免受电磁干扰的影响。
5.共模扼流圈：共模扼流圈是一种可以抑制共模噪声的电子元件。
在低压线束中，它可以被放置在线路中，以减少共模噪声对信号传输的影响。
这些是一些常见的抗电磁干扰元器件，但具体应用需要根据实际场景和需求进行选择。
直流无刷电机的电磁干扰抑制_田占强
由测试结果可知， 冷凝器直流无刷电机的辐 射 发 射 在 37kHz ～ 41kHz、37MHz ～ 40MHz、 109MHz ～ 113MHz 超标。 五、 控制系统的 EMC 设计
图5 辐射发射配置
直流电机控制系统内电磁兼容设计包括： 印 刷电路板的设计、 有源器件的选用， 以及电路板的 布线、 接地、 屏蔽及滤波。 根据测试结果分析有， 电源线传导发射在低 频段有超差， 高频段无超差是由于 PCB 电路板中 37
3． 测试结果 （ 1 ） CE102 电源线传导发射 由图 6 可以得知系统的传导发射在频率为 25kHz ～ 50kHz 超标。
要抑制 已有 0． 1 μF 电 容 进 行 抑 制 高 频 干 扰， 18KHz ～ 70KHz 干扰， 还需在电源进线上采取滤 波措施。电场辐射发射超标的原因是电源线未采 用屏蔽线， 冷凝风机风道口未采取屏蔽措施造成 。 1． 传导 EMC 设计 电源系统去耦， 去耦的目的并不是要消除电 路中的瞬态高频电流， 因为它们是高频电路正常 工作所必须的； 其目的应该是将这种瞬态电流从 电源网络中移除到 IC （ 集成电路 ） 本地， 由去耦网 络来提供这种高频电流， 这样它所流过的电路的 IC 当地的电源电压及其输 物理尺寸就小， 因而， 入电流就能保持稳定。通常进线去耦电容的值取 得比较大， 通常在 10 μF 以上， 以滤掉馈电环路上 C1 、 C2 、 C3 残余的瞬态电流。 图 10 为滤波电路， 和 C4 即为去耦电容。 L 也很小， 很小， 则得到 Z 很小。电解电容主要为 容性元器件， 可以把电路中的噪声直接接地， 可以 消除噪声， 有很好的滤波效果。当在高频时， 随着 频率的增大， ωL 增大， 当和 ωL 相同时， 串联谐振 达到谐振点， 则电解电容表现为一个电感器件。 由于它本身的阻抗电解电容的滤波效果就不存在 了， 则起不了充电放电和过滤电磁噪声的作用 ， 这 时并联上一个小电容， 电磁噪声将从小电容路径 接地， 所以大小电容的并联拓宽了频率的范围 。 根据分析， 选取大电解电容值为 68 μF， 小电 容 0． 1 μF， 在电源进线进行滤波。 2． 辐射 EMC 设计 屏蔽能够消除容性耦合和感性耦合的作用。 要使屏蔽能充分发挥消除容性耦合的功能 ， 屏蔽 层必须接地而且全线等位， 否则屏蔽层上就会容 性耦合进噪声电压， 对信号电路造成严重干扰， 因 此特别长的屏蔽线必须每隔一定的长度就要接 地。屏蔽层消除感性耦合的原理就是在屏蔽层上 感应一个电流， 该电流产生的磁通能够抵消外部 电磁场对信号电路的影响。 要满足这个条件则： 1 ） 屏蔽层的两端都要接地， 这样给感应电流提供 通路； 2 ） 屏蔽层的阻抗足够低， 屏蔽层就能在比
电机电磁干扰原因分析及解决办法
电机电磁干扰原因分析及解决办法1产生电磁干扰的原因(1)绕组中突变磁场产生干扰或老化如果通过电动机线圈绕组的电流通路切断，则线圈中的磁场突然消失，线圈上会产生上百伏，甚至上千伏的瞬变过电压。
这种电压对系统中其他电子装置产生巨大电能冲击，最终导致设备、系统的基本失控和逻辑判断出错，甚至击穿或烧毁系统中的其他机电元件。
瞬变过电压与负载的大小以及线路的阻抗有关。
(2)换向器与电刷间的火花放电。
对电刷式电动机而言，电刷和换向片之间产生火花放电，同时引起频谱极宽的噪声(从中波到甚高频波段内是连续分布的)，它对无线广播、电视及各种电子设备在很大范围内造成干扰。
(3)其他。
诸多电子产品中的电动机均采用桥式整流和电容滤波电路整流后的直流电源。
因为其中整流二极管的导通角很小，只有在输入交流电压峰值附近才有高峰值的输入电流通过。
这种畸变的电流波形基本很低，但高次谐波却非常丰富，脉冲宽度约为5ms(1∕4T)o这种高峰值的电流脉冲不仅对供电电网造成严重污染，还对其他各种用电设备产生干扰。
2电路设计时电磁干扰的产生及抑制措施在电磁电路中的电磁兼容性很大范围是由线路贮藏和互相连接的成分决定的：从天线返回的信号能放射出电磁能量。
其最主要是由于电流幅值、频率和电流线圈的几何面积决定的。
通常，有3个主要的电磁干扰来源：电源、高频信号、振荡器电路。
下面分别分析产生原因及其防范措施。
首先，当1个CMOS反向换流器在改变输出状态时，两个晶闸管会有一段很短的时间同时导通。
这会使电流增长很快，导致在电源线路上出现电流尖峰，引起一段或长或短的电源线路的短路。
这被证实是产生电磁干扰的一个重要原因。
减弱电源电压的波动，使其接近1个100nF旁路电容器，是十分有效的。
然而由于电路的寄生成分，例如集成和电源线路的阻抗，旁路电容器不能有效减少电流峰值的，因此也不能减少辐射干扰。
为了抑制这些电流尖峰（至少在电源线路上），使其不扩展到其他部位，在极间耦合电容器和电源线路之间增加1个感应线圈，以方便干扰被抑制。
《电磁兼容和测试技术》课件2-电磁兼容基础知识
4.电磁骚扰源分类及特性
雷电 NEMP
脉冲电路
无线通信
ESD
直流电机、变频调速器 感性负载通断
4.电磁骚扰源分类及特性
大气干扰
雷电干扰
宇宙干扰
自然 干扰源
热噪声 电气化铁路
无线电广播
电磁 干扰源
无线通信
功能性
人为 干扰源
非功能性
电视 雷达 导航
办公设备
输电线
点火系统
家用电器
工业、 医疗设备
4.电磁骚扰源分类及特性
电磁兼容性控制技术
传输通道抑制 空间分离 时间分隔 频谱管理 电气隔离 其他技术
6 电磁兼容的工程方法
电磁兼容性预测分析
电磁兼容性预测分析是采用计算机数字仿真技术，将各种 电磁干扰特性、传输特性和敏感度特性用数学模型描述，并编制 成程序对潜在的电磁干扰进行计算。
• 数学模型
干扰源模型、传输损耗模型、接受器模型
• 系统法
从电子设备或系统设计开始就进行电磁兼容性设计的方法。它在设备或 系统设计的全过程中贯彻始终，全面综合电磁耦合因素，不断进行电磁兼容 性分析、预测，对各阶段设计进行评估，提出修改措施。
6 电磁兼容的工程方法 EMC措施与费效比
6 电磁兼容的工程方法
为了实现系统内外的电磁兼容，需要技术上和组织上两方面采取措施。
Ea , Ha ；Eb , Hb
S
Va
V
J
a
,
J
m a
Sa
Va
J
b
,
J
m b
Sb
2. 传导耦合的基本原理
传导耦合按其耦合方式可以划分为三种基本方式： ①电路性耦合 ②电容性耦合 ③电感性耦合 实际工程中，这三种耦合方式同时存在、互相联系。
AC电源噪声抑制技术研究与应用
AC电源噪声抑制技术研究与应用AC电源噪声抑制技术在现代电子设备的设计和制造过程中，起着越来越重要的作用。
由于电网中存在着许多各种形式的噪声和干扰，设计一个能够高效能地抵御这些噪声的电源是非常具有挑战意义的任务。
本文将介绍一些常用的AC电源噪声抑制技术，并结合实际应用案例探讨其具体作用和效果。
一、电源系统噪声源分析AC电源系统中往往存在着多种不同形式的噪声源，如下：1.瞬态干扰：需要瞬时大电流的设备，如电动机、UPS等通过开关器件将电源转化为所需的电流或电压。
开关过程中由于开关器件和馈线等元器件的等效电容使得开关瞬间吸收或释放很大电荷，从而在电源上出现瞬态电流，导致噪声。
2.高频噪声：通电线路自身的自感和电容引起的电磁波干扰，或其他设备等因电磁波感应产生的干扰噪声，主要在20kHz以上。
3.低频噪声：如电源输出端负载的变化引起的低频噪声, 其频率主要在数百Hz至几千Hz之间。
以上噪声将会对一些特定应用的设备如精密仪器、电子设备等产生一些效应, 如同步误差、交趾回潮等。
二、常用的AC电源噪声抑制技术1.滤波器技术：AC电源滤波器是一种用于阻挡一定频率的电源干扰的电子元件。
滤波器可用于抑制正弦波和具有同等干扰等能力的非正弦波。
来自电网的AC电源噪声，包括通信干扰，可以使用电源滤波器滤除。
2.隔离变压器：隔离变压器是一种将AC电源分割成两个绝缘部分的变压器，其输出端与电源输入端是绝缘的。
它不仅可阻挡电源噪声，而且可以提供独立的地点以便可实现快速地与其他设备进行隔离。
3.稳压器技术：稳压器的作用是从不稳定的输入电压中产生更稳定的输出电压，在电压噪声和变化的情况下，稳压器可以消除电源的波动结果，提供更稳定，可靠的工作电源;稳压器还可以提供过载保护和温度安全保护等功能。
稳压器的工作原理是根据对输出电压的反馈来调整稳压器的电流，使其保持稳定电压。
三、AC电源噪声抑制技术的实际应用案例1.医疗设备中的应用在医疗器械领域，如心电等精密医疗设备的设计中，对电源的噪声抑制具有非常高的要求。
瞬态脉冲骚扰及抑制方法
瞬态脉冲骚扰及抑制方法1 引言在电力系统的电磁环境中存在着一些短暂的高能量的脉冲骚扰源，这些骚扰对继电器及装置的正常工作有非常大的影响，严重时也要损坏元器件，甚至损坏设备以至于整个系统。
这些骚扰源就称为瞬态脉冲骚扰源。
产生瞬态脉冲骚扰源的原因有：雷电放电、静电放电、电力系统的开关动作过程等。
常见的瞬态脉冲骚扰源有电快速瞬变脉冲群骚扰、静电放电骚扰、浪涌(冲击)骚扰及1MHz(100kZHz)脉冲群骚扰等。
2 瞬态脉冲骚扰的产生原因2.1 瞬态脉冲骚产生的机理在开关断开电感负载电路的过程中，在电感上要产生反电势。
根据楞次定律：这个反电势应为。
反电势要向寄生电容C反向充电，随着充电电压的升高，当达到一定数值时，在触点之间要出现击穿现象，形成导电通路。
一旦出现导电通路时，电容C就要开始放电，使电压下降，当电压降到维持触点导通电压以下时，触点又将处于断开状态。
上述过程就要重复发生，此过程重复到触点的间距大至电容上电压不能使触点间再击穿为止。
当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直至电感中能量消耗完为止。
在上述过程中，电容C每次击穿触点时都要向电源回路反向充电，因此在电源回路上形成很大的脉冲电流，由于电源回路也有阻抗存在，脉冲电流通过电源回路时，在其两端就要形成脉冲电压，而共用此电源回路的其它的电路(或继电器及装置就要受到该脉冲电压的影响。
这就是瞬态脉冲骚扰形成的原因。
随着触点间隙的变化，击穿触点间隙所需要的电压是变化的。
当触点间隙越来越大时，击穿电压越来越高。
因此电容C上的电压也要越来越高。
当触点击穿所需要的电压越高时，电容充电的时间就越长，振荡波形的频率就越低。
2．2 主要的瞬态脉冲骚扰的产生及特点(1) 电快速瞬变脉冲群骚扰电快速瞬变脉冲群骚扰是由于电路中断开感性负载时产生的。
它的特点是骚扰信号不是单个脉冲，而是一连串的脉冲群。
一方面由于脉冲群可以在电路的输入端产生积累效应，使骚扰电平的幅度最终可能超过电路的噪声容限。
硬件测试中的噪声与干扰测试方法
硬件测试中的噪声与干扰测试方法硬件测试在现代科技领域中具有重要的意义，它能够有效地评估硬件设备的性能和可靠性。
然而，在测试过程中，噪声和干扰问题经常成为阻碍测试准确性的主要因素。
本文将介绍硬件测试中噪声和干扰的定义，以及有效的测试方法，旨在帮助读者更好地理解和解决这些问题。
第一部分：噪声和干扰的定义在硬件测试中，噪声和干扰是指来自内外部环境的不期望的信号或电磁波，对被测试设备的正常运行产生负面影响。
噪声和干扰可以来自多个来源，例如电源线、电磁辐射、其他设备等。
而对噪声和干扰进行有效的测试成为保障硬件设备可靠性的关键。
第二部分：噪声与干扰测试方法在硬件测试中，噪声与干扰测试方法的选择和应用都需要根据具体的硬件设备和测试目的来确定。
以下是几种常见的噪声与干扰测试方法。
1. 功率干扰测试：该测试方法主要应用于无线通信设备等需要进行功率传输的硬件设备。
通过在特定频率范围内植入合成信号，可以评估设备在不同干扰条件下的性能。
2. 电磁兼容性测试：该测试方法主要用于评估硬件设备的抗干扰能力以及电磁辐射水平。
通过将设备暴露在特定的电磁场中，可以测量设备的辐射和敏感性水平，并评估其对外界干扰的抵抗能力。
3. 噪声抑制测试：该测试方法主要应用于音频和视频设备等需要进行信号处理的硬件设备。
通过注入不同程度的噪声信号，可以评估设备对噪声的抑制能力，以及对正常信号的保真度。
4. 瞬态电磁干扰测试：该测试方法主要应用于评估硬件设备对瞬态电磁干扰的抵抗能力。
通过在设备周围产生突发电磁波，可以观察设备在不同干扰强度下的工作状态，并评估其稳定性和可靠性。
第三部分：测试结果分析与优化噪声与干扰测试的结果分析是测试过程中的关键环节，必须根据具体的测试目的和硬件设备特点进行合理的评估和优化。
以下是几种常见的测试结果分析与优化方法。
1. 信噪比分析：通过测量设备在不同信号强度下的信号与噪声比，可以评估设备的接收能力和信号处理能力，并找出可能的改进方案。
5v电源用的瞬态抑制电路
5V电源用的瞬态抑制电路简介在电子设备中，稳定的电源是保证设备正常运行的关键因素之一。
然而，电源中常常存在着各种噪声和干扰，如瞬态干扰、尖峰噪声等，这些干扰会影响设备的性能和可靠性。
为了解决这个问题，我们需要使用瞬态抑制电路来消除电源中的这些干扰。
本文将详细介绍5V电源用的瞬态抑制电路的原理、设计和应用。
原理瞬态抑制电路是一种用于抑制电源中瞬态干扰的电路。
当电源中出现瞬态干扰时，瞬态抑制电路会通过一系列的滤波、降噪和抑制操作，将干扰信号从电源中滤除，以确保电源输出的稳定性和可靠性。
5V电源用的瞬态抑制电路通常由以下几个主要组成部分构成：1.滤波电容：用于滤除电源中的高频噪声和瞬态干扰。
滤波电容的参数选择需要考虑电源的负载电流和频率响应。
2.电感元件：用于抑制电源中的尖峰噪声和瞬态干扰。
电感元件的参数选择需要考虑电源的负载电流和频率响应。
3.瞬态电压抑制器：用于抑制电源中的瞬态干扰。
瞬态电压抑制器通常采用二极管、MOS管等元件构成的保护电路，当电源中出现瞬态干扰时，保护电路会通过快速响应的方式将干扰信号抑制在一个安全范围内。
4.稳压器：用于将电源输出电压稳定在5V。
稳压器通常采用线性稳压器或开关稳压器，通过负反馈控制，将电源输出电压保持在设定值。
设计设计5V电源用的瞬态抑制电路时，需要考虑以下几个关键因素：1.负载电流：根据实际应用需求确定电源的负载电流。
负载电流的大小会影响滤波电容和电感元件的选择。
2.瞬态干扰频率范围：根据电源中可能出现的瞬态干扰频率范围，选择合适的滤波电容和电感元件。
3.稳压器的稳定性和效率：选择合适的稳压器，确保稳定器能够在负载变化时仍能保持输出电压的稳定性和效率。
4.PCB设计和布局：合理设计PCB布局，减少干扰和噪声的传播，提高抑制效果。
5.元器件的可靠性和寿命：选择质量可靠、寿命长的元器件，确保电路的稳定性和可靠性。
应用5V电源用的瞬态抑制电路广泛应用于各种电子设备中，如计算机、通信设备、工业控制设备等。
电磁干扰和瞬时电压峰值抑制的军事标准要求
电磁干扰和瞬时电压峰值抑制的军事标准要求格伦.斯谷特博士VPT公司技术部执行副总裁一、背景：来自电磁干扰和瞬态电压的挑战关于电磁干扰（EMI）和瞬态电压兼容方面，军事以及航空领域的工程师们面临着诸多挑战。
由多种不同的军事组织制定的标准，与在各种商业应用中的相似标准相比，具有更高的严格性。
这些标准就测试限制和方法上有时未能达成一致意见。
当来自设备某片的电子噪声影响到其它设备正常运行时，电磁干扰标准的目的就是预防那些可能产生的问题。
对于电磁干扰缺乏必要的控制会导致噪声干扰例如在通讯或计算设备中产生多余的噪声，同样还会在传感器电路中造成假触发以及错误读数。
设备的正常运转除了会产生能引起干扰的噪声信号，也会产生相当大的瞬态电压。
这些瞬态电压发生在设备的输入终端，并在军事标准中有着详细的说明，且随不同级别的设备所在的特定环境进行调整。
例如，陆地设备就比空降设备具有较多不同的要求。
因此，对于军事系统设计者的一个挑战，就要提到设备的电磁干扰和瞬态电压性能，而这些设备的制成将适时满足最终客户提出的最严格的要求。
本操作说明书将阐述运用于使用开关式电源的军事系统中的电磁干扰和瞬态电压兼容的基础，集中说明电磁干扰和瞬态电压抑制中出现的基本术语以及由数个不同军事组织提出的各种要求的处理方法。
二、电磁干扰（EMI）电磁干扰可划分为四大类：1)传导发射2)传导敏感度3)辐射发射4)辐射敏感度传导噪声沿着连接输出电源总线和设备的电缆传输，而辐射干扰则通过噪声信号的非预期的传输或接收产生。
电磁干扰发射标准提到由设备产生的噪声而电磁干扰敏感度标准则描述噪声环境，设备能够适应这些噪声环境且能在其中正常工作。
从设计角度出发，传导发射可进一步划分为共模噪声和差模噪声。
差模传导噪声由从转换器的一端输入并且从另一端输出的电流产生，这种电流是电路中的标准电流1。
另一方面，共模电流在电源线路和回路中沿底盘接地流动且沿回路返回。
差模电流一般与电源转换器中的开关电流相关联而共模电流主要是电路中电压脉动的结果。
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氧化锌金属氧化物变阻器（MOV）是一种软限幅器 件，响应时间小于25ns。 缺点：固有电容较大，不能用在高频通路上。 新型器件：二氧化铌
常用瞬态电压抑制器件
常用瞬态电压抑制器件
常用瞬态电压抑制器件
常用瞬态电压抑制器件典型技术参数
固体瞬态电压抑制器—雪崩二极管
电涌保护电路
电涌通道：一是信号通道输入端；二是电源
金属氧化物变阻器
特点：对电网频率的差模网测电流呈现极 低的阻抗，对电网频率的差模压降极低而 对共模噪声而言，等效的阻抗很高，因此 可以得到希望的插入损耗。
金属氧化物变阻器
可能出现的问题：反射滤波器，由低损电抗组成， 可能因寄生效应或阻抗失配而引起谐振，造成滤波 器响应的严重畸变。 防止寄生谐振的办法：引入损耗机理，将滤波原件 与有损耗滤波元件相结合。
电感负载情况接在开关两端的开关防护电
路
电感负载情况接在开关两端的开关防护电
路
方案1：开关两端并电容器，开关打开时，电容充电没问题。 开关闭合时，系统放电，易产生电弧冲击。 方案2：R-C网络，R限制开关闭合时的C放电电流。同时， 也有可能造成开路电压升高。 方案3：RCD网络，由于D的介入，R可以选的大些。
瞬时噪声的时间回避防护方法
一般防护方法难以抑制强辐射直接作用引起的瞬 时噪声时，可以采用时间回避防护方法。当信号 和噪声出现有固定的时间差，采用主动的时间回 避 该方法对于卫星、航天飞行中的导弹的电子系 统特别有用。
抑制电路的主要组成部分：高灵敏度传感器、高速电子开关
瞬时噪声的时间回避防护方法
电阻负载情况的开关防护
仍有可能产生击穿放电。
当电源电压低于300V时，不会产生辉光放电。但只要电源 电压高于最低弧光放电电压，均可能产生弧光放电。
放电取决于电路条件： 当负载电流低于最小弧光维持电流，一旦发生弧光放电，电 弧即熄灭，但由于电路中寄生电容或触头弹跳等原因，仍可 能发生断续的弧光放电。一般，此时可不接防护网络。 如果负载电流大于最小弧光维持电流，开关动作时会产生电 弧，需加防护网络。
开关噪声
开关噪声
对所有有触点开关电路，特别是电感负载情况，在开关 断开和闭合瞬间，触头间都可能因电感储能的释放，造 成瞬态高电压或瞬态冲击电流，而出现触头间隙击穿和 放电过程。
电感负载情况开关瞬态噪声的抑制
解决办法： 在电感负载两端、开关触头 两端或同时在两者两端并接 各种触头防护网络。
电感负载两端的瞬态噪声抑制网络
会产生辐射噪声
瞬时噪声的时间回避防护方法
切断电源
电涌保护综述：
1.正常工作时，保护电路对系统的影响可忽略，即它的并联电 阻应足够大，而串联电阻和并联电容尽量小； 2.对过载电压应有良好的钳位能力； 3.应具有强的分流能力，保护电路能吸收最坏情况下的瞬变能 量； 4.对过载电压应有尽量短的响应时间； 5.瞬变过程结束后应能够恢复正常； 6.体积小，价廉，易于维护。 其一般形式为：
电涌保护器件
浪涌噪声源最常见的是雷电和静电放电。
电涌电压可高达数万伏，电涌电流可高达几百乃至几万安培。 屏蔽、接地、滤波等基本措施无能为力，可能造成系统损坏。
浪涌电压或电流可能通过电源、信号线或地线进入系统，需 在输入通道的端口上进行有效抑制。 抑制手段是采用电涌保护器件。利用器件对瞬态电涌电压进 行限幅，或对瞬态浪涌电流进行分流，并将电涌能量泄放掉。
产生短时高频辐射和在线路中引起电流、 电压的浪涌。
开关噪声及触头防护的基本原理
1 辉光放电—空气隙击穿
2
弧光放电
开关噪声
开关噪声 结论：如果实际触头的触头电压触头距离 特性处于该曲线的右侧，即触头间的电压 低于该曲线对应电压值，则触头间不会产 生气体击穿；反之，如果处于曲线的左侧， 则触头间的电压高于该曲线对应的电压值， 则会产生气体击穿。
浪涌噪声及其防护
电涌保护器件的基本性能 1）脉冲击穿电压。超过此值，即呈现极低阻抗。 2）钳位电平。 3）最大浪涌电压。 4）最大浪涌电流。 5）响应时间。 6）最小电容。 7）最大绝缘阻抗。 8）工作的极性。 9）工作温度范围。 10）工作寿命。
电火花隙保护器件
电火花隙保护器件特性
工作过程？ 优点：允许高的的过冲电 压（1~2kV），大的放电电 流（大于50kA）以及应用 到较高频率电路中，因为 有高的绝缘电阻及很小的 固有电容。
开关噪声
将X轴参数改成触头 分离时间，可以得到 触头气隙击穿特性。 为避免触头在闭合或 分离时在气隙间产生 气体击穿，必须满足 两个条件： 1.使触头间电压始终 保持低于300V，可防 止辉光放电。 2.使触头间电压起始 上升率低于弧光放电 的临界值，则不产生 弧光放电。
开关噪声
判定触头间是否发生击穿： 1.知道出头分离瞬间触头间产生的电压值。 2.与特性曲线相比较，如果位于触头击穿特性上方，则 发生击穿；否则就未产生击穿。 例子：打开开关S时，其两端产生瞬态电压，假设触头间 不产生击穿，L、C将产生谐振，这个假想的、因谐振产 生的瞬间端电压称为“可能的开路电压”
电涌保护电路
齐纳稳压二极管：钳位电压可精确预定，响应时间快，分 流能力低，不能满足电涌电流的保护要求。一般用在电路 输入端。 电火花隙器件：很大分流能力，击穿电压偏高，响应时间 较长，一般安装在交流电源输入端。 固体瞬态电压抑制器：具有较宽的电压保护范围和高的浪 涌电流承受能力，设计灵活，多组合使用。
非平衡线路信号通道输入端保护
可以通过串联小电感或磁珠减小功耗
平衡线路信号通道输入端保护
R1和R2为二极管限流电阻，数值相同，以保持线路平衡结构
平衡线路信号通道输入端保护
注意：该电路由于并联寄生电容大，数字脉冲上升沿变缓，输出须经 施密特触发器整形。
运算放大器保护
直流电源保护
集成电路稳压器保护
《电磁干扰防护与电磁兼容设计》 瞬态噪声抑制
电磁驱动与控制研究所
瞬态噪声
屏蔽、接地和滤波作为噪声的基本抑制技术
通常采用频域法进行描述
开关、雷电、浪涌等不规则噪声的研究
通常采用时域法进行点开关瞬间的物理现象：辉光放电 和弧光放电。其危害包括：
损伤开关的触头，降低使用寿命
主要缺点：击穿电压较高， 响应时间较慢。
应用场合：用作第一级瞬变高 电压、大电流的保护器件，须 和其他保护器件组合使用。
电火花隙保护器件特性
金属氧化物变阻器
金属氧化物变阻器是一种与端电压有关的非线性半导 体功率器件，它的伏安特性与背对背稳压管的特性类 似；当它承受瞬态高电压时，它的等效阻值将变化好 几个数量级，能吸收损耗性的瞬态电涌能量，从而达 到电压箝位、电涌保护的目的。
噪声识别分为三类： 1.电压识别 2.频率识别 3.状态识别
高灵敏度传感器包括传感器及信号甄别器。传感 器可以通过探测射线或核电磁脉冲来拾取干扰信 号。
去耦电容引线越短越好
瞬时噪声的时间回避防护方法
高速电子开关的要求
1.电路正常工作时，电子开关接通；处于干扰保 护时，开关断开； 2.控制阻断响应时间应尽量小 3.插入损耗小； ※多门电路同时发生开关 4.线路寄生电感小，不应产生过冲振荡波； 现象，总瞬态干扰很大 5.本身的功耗及体积小； ※ΔI流过的电流回路还构 6.具有一定的抗射线和抗中子能力。 成一个等效的环形天线，