浅析电子设备的电磁兼容

1、浅析电子设备的电磁兼容    关键词 接地;屏蔽;电磁干扰源;电磁兼容0 引言 随着科学技术的飞跃发展,电子设备的应用越来越广泛,已经进入到人们生活的各个领域,其结果是,在电子设备周围空间产生的电磁场越来越强,所以,我们不可避免地面临着要解决好电子设备在电磁场中的适应能力。使电子设备在一起工作时,不会造成各设备无法正常工作或者工作性能降低。 1 电磁干扰源种类 电磁干扰源主要有外部干扰源和内部干扰源两种。外部干扰是指来自电子设备以外的干扰,主要有:外部高电压、大功率设备、空间电磁波、工业电网供电设备和电源变压器。内部干扰是指来自电子设备内部各元件之间的相

2、互干扰,主要有:线路的分布电容、漏电的绝缘电阻、地线和传输导线的阻抗互相耦合或导线之间的互感、元件发热而影响元件本身或其它元件造成的干扰。 2 电磁兼容设计及原理 2.1 接地 接地是电子设备的一个很重要环节,其作用主要有以下3个:保证电路系统能稳定地干作;防止外界电磁场的干扰;保证设备安全和人身安全。接地是将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备,例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点,也可能是相线上某一点。 2.2 屏蔽 屏

3、蔽是采用一种局部或完整的包围体减少电磁场向指定区域穿透。其目的有两方面:一是防止外来的辐射进入某一区域;二是控制内部辐射区的电磁场,不使越出某一区域。根据电磁场性质来,屏蔽可分为有电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽3种。屏蔽体材料及结构的选择取决于屏蔽性质的类别及要求其原则是: 1)干扰源频率较低时,采用高导磁率材料,使磁力线限制在屏蔽体内部,防止扩散到外面去;2)干扰源频率较高时,采用低电阻率金属材料,使其产生的涡流与外来电磁波相抵消,来达到屏蔽的效果;3)若要求更高时,可采用多层屏蔽体。 2.3 滤波 滤波的作用是将信号中有用频率波段以外部分滤除,以便抑制和防止干扰。滤波器的种类主要有:高通滤

4、波器(允许信号中较高频率的成分通过)、低通滤波器(允许信号中较低频率的成分通过)和带通滤波器(允许信号中某个频率范围内的成分通过)3种。 另外,象接点网络,整形电路,积分电路和选通电路都可以有效地抑制和防止干扰,可以根据具体情况选用。 3 典型电磁兼容问题解决 电子设备正朝着“轻、薄、小”、智能化和低成本化方向发展,因此,塑料机箱、塑料部件已经广泛地应用于电子设备上,这样,一方面,外界干扰信号很容易穿透外壳进入到设备里的电子电路上,设备的正常工作因此受到了干扰;另一方面,设备本身产生的电磁波也很容易辐射到周围空间,影响其它设备的正常工作。为了解决这问题,通过长期地探索,已经研究出塑料金属化处理

5、的工艺方法,主要有:真空镀、电镀、溅射镀锌和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后,使塑料表面(或塑料本身)具有金属那样反射、吸收、传导和衰减电磁波的特性,从而起到屏蔽干扰作用。 由于电子设备应用相当广泛,各种设备的辐射也越来越复杂,要想完全消除电磁干扰是不可能的。但是,可以使电磁干扰控制到一定范围内(实践证明,如果能达到(3040)分贝以上衰减的话就是可行的),从而保证系统或设备的兼容性。 4 电磁干扰标准 近年来,我国参照干扰特别委员会(CISPR)制订的电磁干扰EMI标准,制定了一系列适合中国实际情况的标准和规范。例如: 基础类标准 GB/T 4365-1995电磁兼容术语 GB/T 611

6、3-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范 GB 3907-83*工业无线电干扰基本测量方法 GB 4859-84*电气设备的抗干抗扰度性基本测量方法 GB/T 15658-1995城市无线电噪声测量方法 通用类标准 GB 8702-88电磁辐射防护规定 GB/T 13926.1-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性总论 GB/T 13926.2-92 工业过程测量和控制装置的电磁兼容性静电放电要求 GB/T 13926.3-92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性辐射电磁场要求 GB/T 13926.4-92工业过程测量和控制装置的电磁兼容性电快速瞬变脉冲群要求 GB 4343-1995家用和类似用途电动、电热器具,电动工具以及类似电器无线电干扰特性测量方法和允许值 GB 9254-88信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法 GB 15540-1995陆地移动通信设备电磁兼容技术要求和测量方法 5 结论 要做到各种电子设备之间的电磁兼容是一项复杂而艰巨的技术任务,解决该问题的方法也会随着科学技术的发展而有所更新。但是,我们要掌握好电磁兼容的基本原理,认真思考,认真分析