電磁兼容性EMC包括兩方面的含義: (1)電子設備或系統內部的各個部件和子系統、一個系統內部的各臺設備、乃至相鄰幾個系統,能在它們自己所產生的電磁環境及在它們所處的外界電磁環境中,能按原設計要求正常運行。換句話說,它們應具有一定的電磁敏感度,以保證它們對電磁干擾具有一定的抗擾度。 (2)該設備或系統自己產生電磁噪聲必須限制在一定的電平,由它所造成的電磁干擾EMI不致對它周圍的電磁環境造成嚴重的污染和影響其他設備或系統的正常運行。
噪聲與電磁干擾源1.自然干擾源大自然現象所造成的各種電磁噪聲,它們主要包括大氣層噪聲、雷電、太陽異常電磁輻射及來自宇宙的電磁輻射噪聲等。其中,雷電屬于最常見的,也是最嚴重的大氣層電磁干擾源。它的閃擊電流很大,最大可達兆安培量級,電流的上升時間為微秒量級,持續時間可達幾個毫秒乃至幾秒,它所輻射的電磁場頻率范圍大致為10Hz~300kHz,主頻在數千赫茲。源于銀河系及超遠星系的高能粒子運動和銀河系恒星體上的爆炸現象引起的電磁噪聲,其干擾信號的頻譜通常在數十MHz到數十GHz的范圍。 2.人為干擾源來源于各種電氣設備的電磁干擾源。它們主要包括元器件的固有噪聲、物理或化學噪聲、放電噪聲、電磁波輻射噪聲、非線性開關過程噪聲等。(1)元器件的固有噪聲。1)電阻熱噪聲。源于電阻器發熱而引起的電子熱騷動。 2)散粒噪聲。電流流過勢壘而產生的噪聲,它主要存在于電子管和半導體器件中。 3)接觸噪聲 兩種接觸不良造成的電導率的波動造成的噪聲。 4)爆米花噪聲。半導體器件P-N結中的金屬雜質造成的缺陷引起的噪聲,它的干擾電壓幅值通常是熱噪聲的2~100倍;它的功率密度具有1/f的n次方的頻率特性(n通常等于2)。
(2)物理或化學噪聲。1)原電池噪聲。兩塊不同的金屬構成化學濕電池引起的噪聲。 2)電解噪聲。兩塊相同的金屬相互接觸,接觸面問存在電解液(如帶弱酸的水汽等),并且流過直流電流時,將產生電解反應。 3)摩擦及導線移動造成的噪聲。通常,導線中的金屬芯線與其絕緣外套不可能保持固定的緊密接觸,以致當彎曲電纜線時,兩者相互摩擦會產生感應電荷,造成摩擦哚聲。 (3)放電噪聲。在放電過程中,屬于瞬態放電的有靜電放電和火花放電,屬于持續放電的有電暈放電(光放電)和弧光放電。 1)靜電放電。兩種材料互相摩擦和緊隨著的分離會產生靜電。 2)電暈放電噪聲。主要來自高壓輸電線的持續放電噪聲,噪聲頻譜在15kHz-400MHz的頻率范圍。 3)輝光放電。持續的輝光放電物理現象已廣泛地應用于離子管、等離子反應器和低壓氣體放電燈中。但是還存在一些不控的輝光放電干擾源,例如:電氣開關接通(或斷開)瞬間,觸頭之間也會產生“輝光放電”現象。 4)弧光放電。持續弧光放電的典型應用是電弧焊接和高壓氣體放電燈等。當電氣開關換接時,也會產生不控的弧光放電過程。
(4)電磁波輻射噪聲。由輻射電磁波的電子裝置所造成的噪聲。例如無線電電視廣播、通信、遙感、遙控、遙測、雷達等各種發射機,這些裝置以向空間輻射電磁波為目的,但它同時也會在相應的發射頻率(包括它們的高次諧波)范圍內對其他電子裝置造成干擾。此外,還有一些裝置(例如:中頻、高頻感應加熱電源,高頻開關電源、電子鎮流器,超聲波發生器,高速數字脈沖電路,核電磁脈沖等),也會在它的附近空間里產生輻射電磁場。這些輻射電磁場也會構成對電磁環境的污染。 (5)半導體器件開關過程和開關電路引起的噪聲。1)半導體器體開關過程造成的電磁噪聲在電子裝置中,無論是主回路還是控制回路,在器件開關過程中,都存在著高的di/dt,形成高頻環路,構成環形天線輻射高頻電磁場;另一方面,它們通過線路或元器件的引線電感,引起瞬態電磁噪聲電壓,或形成振子天線輻射高頻電磁場,或構成共模電壓噪聲源、通過分布電容形成共模干擾電流。半導體器件開關過程造成的電磁噪聲的強度和頻譜與半導體器件的工作頻率、開關速度、引線長度、電路布線等直接相關。 2)整流電路造成的諧波干擾和電磁噪聲。它與交流供電電網直接相連,所以它本身產生的諧波干擾和電磁噪聲,以及由它供電的后級電路產生的電磁噪聲,均可通過整流電路,以傳導耦合的形式引入電網,造成對接在同一電網內的其他設備的干擾。 3)脈沖寬度調制(PWM)技術的各種電力電子電路造成的電磁噪聲。主功率電路中,通常會流過一系列的PWM功率脈沖電流,取決于其重復頻率及其諧波含量和脈沖前沿陡度,而且它們產生的電磁噪聲強度很大。
審核編輯黃昊宇
-
電磁兼容
+關注
關注
54文章
1881瀏覽量
97889 -
干擾源
+關注
關注
0文章
28瀏覽量
9684
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論