接地处理对电磁兼容性的作用

接地处理对电磁兼容性的作用

圈子类别：电子 (未知) 2010-3-19 18:18:00

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按照工程要求,许多电气电子设备或系统必须进行电磁兼容性设计考核控制,为了使设备满

足相关的电磁兼容性标准和工程要求,合理的屏蔽、滤波、接地、隔离等措施是必不可少的。对于较复杂的设备,由于构成设备的电磁兼容性能的因素复杂,并且设备的屏蔽、滤波、接地以及布线等设计效果是相互关联的,一般情况下,不可能由某一单项措施完成解决设备的电磁兼容性问题,多数设备必须是各种措施综合应用。另外,有些情况下,某种措施应用不恰当或工艺处理不到位也会使设备的电磁发射得不到良好控制。这里,我们将介绍电缆屏蔽层、滤波器接地对设备或系统的电磁发射和电磁敏感度影响的几个实例。

1良好的接地处理对设备电磁发射的改善

某一电子控制设备在使用中与其他设备之间有多路外接控制信号,由于检测无法模拟实际使用状况,设备考核时只是运行在设备自检状态,并使设备内部电路或功能模块尽可能投入工作。设备将许多外接信号电缆孔进行了电磁密封,这样,该设备由外接电缆引出的电磁发射受到了限制。

设备的滤波、内部干扰源模块屏蔽、外壳结构屏蔽设计均考虑比较周到。

但第一次测试CE03、RE02超标较为严重。打开机柜我们发现,设备内部有些方面还欠考虑,并发现设备的电源滤波器安装底座表面涂有油漆,滤波器没有良好的接地可能是CE03、RE02严重超标的主要原因。

我们检查了滤波器的安装情况,将滤波器安装底座表面油漆铲除并涂敷导电胶,使滤波器壳体与设备机壳得到良好地面接触、将风机的电源线先经过滤波器然后供风机等等。仅18.8MHz超标30dB。测试现场对RE02结果再次进行分析、进一步整改,将设备内部开关电源屏蔽罩由悬浮改为接机壳地后,RE02发射下降很大,仅在19.3MHz超标5dB。

2电缆屏蔽层接地对提高设备或系统敏感度的作用

(1)某动力装置综合控制系统共有20多台套设备,具有冷、热启动;自动测试和遥操;对运动参数进行转换、隔离、放大等的操作与管理等功能。系统的电磁兼

容性直接影响该动力综合控制系统的安全和可靠运行,因此,该动力综合控制系统一直很重视电磁兼容工作。

在电磁兼容性设计中,该系统从元器件的选择严格把关,电路设计中通常的信号隔离、电源线加磁环等方法均做到了合理应用,尤其是对机柜的结构、工艺投入了相当的精力和资金,就设备的敏感度而言考核全部合格。

但是,在设备连接成系统后,系统有些细节被忽视,出现了敏感现象。系统中某装置与该动力

装置综合显控台互连电缆没有屏蔽层,线上注入CS114干扰在1.2MHz~3MHz时,数据传递出现了误码。

另外,该系统测量装置与探测器之间的互连线是专门研制的抗辐射电缆,其外层有屏蔽波纹

管。由于试验中屏蔽波纹管两端接地处理不规范、不到位,当线上注入CS114干扰在0.95MHz~2.05MHz时,显示的计数率出现不正常值。第一个问题中我们将原互连电缆换成屏蔽电缆并进行了较好接地处理,第二个问题中我们将屏蔽波纹管接地进行了规范处理,再次进行了CS114干扰注入,设备敏感现象消失。

(2)某设备显控装置敏感度试验中,在其电源线上施加CS06尖峰干扰,在施加干扰规定的时

间内该设备显示器出现了黑屏。设备单位对此问题进行了综合性整改,如显示器电源加对地电容、整理内部走线等,另外一项整改措施是将视频电缆屏蔽层的两端接地(原视频电缆屏蔽层两端均未接地)。经过上述改进重复试验设备显示正常。

多年的工作实践我们发现,当电磁兼容性与设备、系统的功能、性能直接相关时,设计师们对此是比较关注的,而当电磁兼容性与设备、系统的功能、性能没有直接

关系的地方,如结构、布线、工艺等方面则容易被忽视,其实,多数情况下设备、系统发生敏感问题多为此类原因造成,而且,一旦问题发生整改所需的代价有时也是很大的。