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电源滤波器对传到干扰和辐射干扰都能够起到良好的抑制作用


在电源线传导干扰试验中出现了干扰超标现象。结合试验分析了传导干扰产生的原因及测试方法,介绍了电源滤波器的设计,并通过滤波方法解决了实验设备的传导干扰超标问题。
关键词:电磁兼容性;传导干扰;滤波器

0 引 言
    电磁兼容性(EMC)是指电子、电器设备共处一个环境中能互不干扰、兼容工作的能力。一个现代电子和电器产品(设备、系统)的电磁兼容性对保证产品正常功能的发挥起着至关重要的作用,这已是国内外业界公认的事实。
  本文结合国军标的电磁兼容实验传导干扰项目及实验中遇到的问题分析了传导干扰产生的原因及测试方法,介绍了电源滤波器的设计及设备的电磁兼容设计中滤波器的选择方法。首先介绍传导干扰产生的原因。
l 传导干扰
   在对某设备的电磁兼容实验中发现,传导干扰项目CE102超标,测试结果如图1所示。产品电源线上的噪声电流是产生传导干扰的原因,因为一旦这些电流传到供电网上,它们将有效辐射,产生干扰。传导干扰的耦合途径是直接相通的电路,干扰信号正是通过此电路由干扰源耦合到敏感设备。解决传导耦合的办法是防止导线感应噪声,即采用适当的屏蔽并将导线分离,或者在干扰进入敏感电路之前,用滤波方法从导线上除去噪声。

1.1 设备的传导干扰进入供电网络
   被测设备电源线上的噪声电流进入供电网络的路径如图2所示。

1.2 利用阻抗稳定网络测量传导干扰
  利用阻抗稳定网络测量传导干扰的布置图如图3所示。

典型的阻抗稳定网络电原理图如图4所示。

   从图5中可看出共模噪声电流可对测量的传导干扰做出贡献,而且它们是通过地线返回,这一事实给出了减小传导干扰的一种有效方法,就是在地线中放一个电感来抑制共模电流,如图6所示。

   双线制产品不采用地线连接,因此可认为没有共模电流,然而机壳与场地金属墙之间的电容也会构成共模电流回路

2 滤波设计
   抑制设备传导发射*常用和*有效的方法就是加装电磁感应(EMI)滤波器,而滤波器与屏蔽设计结合也是抑制辐射发射的有效方法。因此滤波设计是EMC设计的重要手段之一。用于控制传导干扰的EMI滤波器分为两大类:通信线路滤波器—— 控制系统间EMI;电源线滤波器—— 控制系统内EMI。

2.1 电源线滤波器设计
    在电源线上的干扰具有共模(CM)和差模(DM)电流分量,在一个滤波器中同时很好地抑制这2种干扰比较困难。事实上一个产品电源线的干扰一般总是一个分量占优势,只要重点抑制就会收到好的效果。抑制共模分量通常采用L型滤波器或T 型滤波器。
   对高的源阻抗和低的负载阻抗采用L型滤波器,负载边接电感,源边接电容,如图7所示。

2.2 实验分析
   通过分析实验结果,我们发现该设备的相电压与中线电压的超标频点及数值基本一致,即V 一V ,也就是说只有一个分量起重要作用。该设备的源阻抗高于负载阻抗,我们首先选用一个L型滤波器,试验结果仍然超标,如图1O所示

3 结束语
   对于实验设备的整改一般从3个方面着手:接地、滤波和屏蔽。本文即是通过滤波来降低传导干扰的一个实例。

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