家用電器電磁兼容性設(shè)計(jì)|各種家用電器的EMC設(shè)計(jì)分析學(xué)習(xí)(四)
多點(diǎn)接地一般用于高于10MHz的頻率范圍,以便就近接地。但由于兩個(gè)不同的接地點(diǎn)之間存在地電壓,電路多點(diǎn)接地、并且電路間有信號(hào)聯(lián)系時(shí),將構(gòu)成地環(huán)路騷擾。地電壓將疊加在信號(hào)上一起加到負(fù)載端,造成差模干擾。如果兩電路間的信號(hào)傳輸用兩根導(dǎo)線,則地電壓將加到兩根導(dǎo)線上,由于這兩根導(dǎo)線對(duì)地的陰抗不等,地電壓在兩導(dǎo)線上產(chǎn)生的共模電注大小不等,也將在負(fù)載兩端造成差模干擾。為了克服地環(huán)路騷擾,應(yīng)將信號(hào)地線和機(jī)殼地線分組敷設(shè),先互相絕緣,*后再合一、使地環(huán)路阻抗增大,將地電壓大部分降在該阻抗上,加到導(dǎo)線上的那部分被大大減小。此外,還可以在兩電路之間插入隔離變壓器、共模扼流圈或光電耦合器等,切斷地環(huán)路,也可以取得良好的效果。
3.3屏蔽技術(shù)可以用來抑制家用電器中的輻射騷擾。輻射騷擾是以電磁場(chǎng)與電磁波的形式在空間傳播的,通常可用金屬材料或磁性材料把騷擾源包圍起來,使屏蔽體內(nèi)外的“場(chǎng)”相互隔離??梢钥吹剑帘渭夹g(shù)還可以用來保護(hù)家用電器中的敏感電路,免受外來的輻射騷擾。對(duì)于屏蔽作用的評(píng)價(jià)可以用屏蔽效能來表示,屏蔽效能即未加屏蔽前待測(cè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與加上屏蔽后,待測(cè)點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)之比值。屏蔽效能為屏蔽體反射損耗、吸收損耗和多次反射修正量之和。
對(duì)于高電壓、小電流的騷擾源,應(yīng)采用近場(chǎng)電場(chǎng)屏蔽,即采用高導(dǎo)電率金屬屏蔽體并接地;
對(duì)于低電壓、大電流的騷擾源,應(yīng)采用近場(chǎng)磁場(chǎng)屏蔽,但不同頻率時(shí)應(yīng)采用不同的措施。直流或低頻時(shí),可用鐵、硅鋼片、坡莫合金、合金等高導(dǎo)磁率材料制成屏蔽體,可以不接地。磁導(dǎo)率越高,屏蔽效能越高,增加厚度也會(huì)增加屏蔽效能,但很不經(jīng)濟(jì),可以改用多層屏蔽。頻率較高時(shí),由于磁導(dǎo)率下降和磁損增加而不再適用,應(yīng)采用高導(dǎo)電率金屬材料,如銅、鋁等。這時(shí),如果屏蔽體接地良好,還可以同時(shí)屏蔽高頻電場(chǎng)。
敏感電路距離騷擾源較遠(yuǎn)時(shí),采用遠(yuǎn)場(chǎng)電磁屏蔽,即用高導(dǎo)電金屬材料制成屏蔽體。家用電器屏蔽機(jī)箱或屏蔽盒的材料一般可采用銅板、鋼板、鋁板、鍍鋅鐵板等,厚度約為0.2—0.8毫米。由于高頻電流具有集膚效應(yīng),在工程塑料機(jī)箱上噴涂一層導(dǎo)電漆,就能起到良好的屏蔽作用。但實(shí)際機(jī)箱總有各種大小的孔、縫和開口,都可能造成騷擾的耦合。為此,可采用導(dǎo)電襯墊、金屬絲網(wǎng)、截止波導(dǎo)管、截止波導(dǎo)通風(fēng)板、導(dǎo)電玻璃視窗等,改善屏蔽效能。
3.4濾波技術(shù)可以用來抑制家用電器中傳導(dǎo)騷擾的傳輸,而使需要的頻率分量順利通過。所使用的濾波器的重要特性用頻率特性,即插入損耗隨頻率的變化來表征。插入損耗定義為信號(hào)源不接濾波器、直接加在負(fù)載上的電壓,與信號(hào)源通過濾波器后加在負(fù)載上的電壓的比值。能無衰減地通過濾波器的頻率范圍稱為通帶,而受到很大衰減的頻率范圍稱為阻帶。抑制傳導(dǎo)騷擾的濾波器有反射式濾波器和吸收式濾波器等。
反射式濾波器是由電感、電容等元件組成的低通濾波器,在阻帶內(nèi)能提供高的串聯(lián)阻抗和低的并聯(lián)阻抗,并與騷擾源的阻抗嚴(yán)重不匹配,能將高頻騷擾反射回騷擾源而被濾除,有用的低頻分量則很小的衰減通過。常用于電源線濾波器和信號(hào)線濾波器。
吸收式濾波器是由有耗器件構(gòu)成的,在阻帶內(nèi),有耗器件將傳導(dǎo)騷擾的能量吸收后轉(zhuǎn)化為熱損耗,而起濾波作用。鐵氧體材料就是一種廣泛應(yīng)用的有耗器件,可用來構(gòu)成低通濾波器。當(dāng)導(dǎo)線中的低頻電流穿過鐵氧體時(shí)幾乎沒有損耗,但高頻電流卻會(huì)受到很大損耗。