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電磁兼容性設(shè)計(jì)的基本原理

更新時間:2023-03-20      點(diǎn)擊次數(shù):949

1.接地

接地是電子設(shè)備的一個很重要問題。接地目的有三個:

(1)接地使整個電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。

(2)防止外界電磁場的干擾。機(jī)殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過大地泄放,否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外,對于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。

(3)保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時,可避免電子設(shè)備的毀壞;當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機(jī)殼相通時,可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。此外,很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連,當(dāng)機(jī)殼帶有110V或220V電壓時,將發(fā)生致命危險(xiǎn)。

因此,接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個等電位點(diǎn)或等電位面,是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位,但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全,電子設(shè)備的機(jī)殼和機(jī)房的金屬構(gòu)件等,必須與大地相連接,而且接地電阻一般要很小,不能超過規(guī)定值。

電路的接地方式基本上有三類,即單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。單點(diǎn)接地是指在一個線路中,只有一個物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其它各個需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地是指某一個系統(tǒng)中各個接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上,以使接地引線的長度最短。接地平面,可以是設(shè)備的底板,也可以是貫通整個系統(tǒng)的地導(dǎo)線,在比較大的系統(tǒng)中,還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等。

混合接地是將那些只需高頻接地點(diǎn),利用旁路電容和接地平面連接起來。但應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。

2.屏蔽

屏蔽就是對兩個空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離,以控制電場、磁場和電磁波由一個區(qū)域?qū)α硪粋€區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講,就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來,防止干擾電磁場向外擴(kuò)散;用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來,防止它們受到外界電磁場的影響。

因?yàn)槠帘误w對來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量(渦流損耗)、反射能量(電磁波在屏蔽體上的界面反射)和抵消能量(電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場,可抵消部分干擾電磁波)的作用,所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。


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