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电源线的干扰问题与解决方法

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电源线的干扰问题与解决方法

电源线的干扰问题与解决方法

电源线上的干扰问题包括两个方面,一个是电网上的干扰通过电源线传入设备,另一个是设备内的干扰通过电源线传导进电网。前者是传导抗扰度的问题,后者是传导干扰发射的问题。在设计中,对这两个方面的问题都要采取措施予以解决。

1 传导抗扰度

电网上的干扰可以分为连续的干扰和瞬态的干扰。这些干扰既可以来自共用电网的其他设备产生的传导性干扰,也可以由空间的电磁波在电力线上感应产生共模干扰。

对于设备威胁最大的干扰是幅度很大的瞬态干扰。这种瞬态干扰主要有两个来源,一个是电网上的感性负载断开时产生的脉冲电压,另一个是附近发生雷电时在电力线上感应的脉冲电压。

感性负载断开时瞬态干扰产生的机理如图1所示。

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在电感负载的电路中,当开关断开时,根据电感的特性,电感上的电流不能突然消失,为了维持这个电流,电感上会产生一个很高的反电动势E,根据楞次定律,这个电压为:

E = dj / dt = -L ( di / dt )

j = 电感中的磁通(T×m2)

L = 电感(H)

i = 电感中的电流(A)

这个反电动势向电感的寄生电容C反向充电。随着充电电压的升高,触点上的电压也升高,当达到一定程度时,将触点击穿,形成导电通路,电容C开始放电,电压开始下降,当电压降到维持触点空气导通的电压以下时,通路断开,又重复上面的过程。这种过程一直重复到由于触点之间的距离增加,电容上的电压不能击穿触点为止。当电容上的电压不能通过击穿触点放电时,就通过电感回路放电,直到电感中的能量耗尽为止。

关于这种干扰的说明如下:

?

(1)随着触点的距离越来越远,击穿触点需要的电压越来越高,因此电容上的电压越来越高。

(2)随着击穿触点需要的电压越来越高,电容充电的时间越来越长,因此震荡波形的频率越来越低。

(3)电容C每次击穿触点向电源回路反向放电时,会在电源回路上形成很大的脉冲电流,由于电源阻抗的存在,这些脉冲电流在电源两端形成了脉冲电压,从而对共用这个电源的其他电路造成影响。

(4)从理论上讲,这种干扰仅发生在控制感性负载的机械触点断开的瞬间,但是,实际当触点闭合时,也会发生干扰,这种干扰是由于机械触点跳跃产生的。

这种干扰的特点是不是单个脉冲,而是一连串的脉冲,因此,它对电路的影响较大。因为一连串的脉冲可以在电路的输入端产生累计效应,使干扰电平的幅度最终超过电路的噪声门限。从这个机理上看,脉冲串的周期越短,则对电路的影响越大。因为当脉冲串中的每个

脉冲相距很近时,电路的输入电容没有足够的时间放电,就又开始新的充电,容易达到较高的电平。

针对感性负载断开时产生的干扰和附近发生雷电时产生的干扰这两种现象,在电磁兼容试验中,有对应的“电快脉冲试验”和“浪涌”试验。浪涌的特点是脉冲宽度宽,能量大。

2 传导干扰发射

设备产生传导干扰发射的主要原因是设备中的开关电源。开关电源虽然有体积小、效率高、调压范围宽等优点,但是干扰问题十分突出。开关电源产生的干扰主要有两种,一种是电源奇次谐波发射,另一种是开关频率的射频发射。电源频率的奇次谐波是由于电源的输入电流不是正弦波所至,开关频率的射频发射是由于流过开关管和变压器的电流是脉冲波形所至(图2)。

3 电源线干扰滤波器的原理

除了浪涌干扰以外,各种形式的传导干扰问题(传导发射和抗扰度)都可以通过电源线滤波器解决。电源线滤波器的基本结构如图3所示。

图中各个器件的作用如下:

}

(1)差模滤波电容:跨接在火线和零线之间,对差模电流起旁路作用。电容值为~1μF。

(2)共模滤波电容:跨接在火线或零线与机壳地之间,对共模电流起旁路作用,电容值不能过大,否则会超过安全标准中对漏电流()的限制要求,一般在10000pF以下。医疗设备中对漏电流的要求更严,在医疗设备中,这个电容的容量更小,甚至不用。

(3)共模扼流圈:在普通的滤波器中,往往仅安装一个共模扼流圈,利用共模扼流圈的漏电感产生适量的差模电感,起到对差模电流的抑制作用。有时,人为地增加共模扼流圈的漏电感,提高差模电感量。共模扼流圈的电感量范围为1mH至数十mH,取决于要滤除的干扰的频率,频率越低,需要的电感量越大。

基本电路对干扰的滤波效果很有限,仅用在要求最低的场合。要提高滤波器的效果,可在基本电路的基础上增加一些器件,下面列举一些常用电路:

(1)强化差模滤波方法一:与共模扼流圈串联两只差模扼流圈,增大差模电感;

(2)强化差模滤波方法二:在共模滤波电容的右边增加两只差模扼流圈,同时在差模电感的右边增加一只差模滤波电容;

(3)强化共模滤波:在共模滤波电容右边增加一只共模扼流圈,对共模干扰构成T 形滤波;

(4)强化共模和差模滤波:在共模扼流圈右边增加一只共模扼流圈,再加一只差模电容。

这里所示的基本电路虽然十分简单,但是在实现起来要注意一些问题。其中最重要的问

题就是滤波的高频滤波性能问题。理想的滤波器应该在特定频率以上具有较大的衰减,但是实际的滤波器当频率超过30MHz时,衰减开始减小。我们一般在滤波器厂家提供的插入损耗特性曲线上仅能看到30MHz以下的部分,其中一个原因就是滤波器的插入损耗在30MHz 以上会减小。当然这个理由是不能公开的,因此,公开的正当理由是:电磁兼容标准中对传导干扰发射的限制最高只到30MHz,没有必要关心滤波器在30MHz以上的情况。实际上,这是站不住脚的。尽管各种电磁兼容标准中关于传导发射的限制仅到30MHz(旧军标到50MHz,新军标到10MHz),但是如果对高频传导发射干扰不能有效的抑制,电源线上的高频传导电流会导致辐射发射,使设备的辐射发射超标。另外,瞬态脉冲敏感度试验中的试验波形往往包含了很高的频率成分,如果不滤除这些高频干扰,也会导致设备的敏感度试验失败。提高滤波器的高频特性是十分重要的。改善滤波器的高频特性从以下几个方面着手。

(1)内部结构:滤波器的连线要按照电路结构向一个方向布置,在空间允许的条件下,电感与电容之间保持一定的距离,必要时,可设置一些隔离板,减小空间耦合。

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(2)电感:控制电感的寄生电容。必要时,使用多个电感串联的方式。

(3)差模滤波电容:电容的引线要尽量短。要理解这个要求的含义:电容与需要滤波的导线(火线和零线)之间的连线尽量短。如果滤波器安装在线路板上,线路板上的走线也会等效成电容的引线。这时,要注意保证实际的电容引线最短。

(4)共模电容:电容的引线要尽量短。对这个要求的理解和注意事项同差模电容相同。但是,滤波器的共模高频滤波特性主要靠共模电容保证,并且共模干扰的频率一般较高,因此共模滤波电容的高频特性更加重要。使用三端电容可以明显改善高频滤波效果。但是要注意三端电容的正确使用方法。即,要使接地线尽量短,而其他两根线的长短对效果几乎没有影响。必要时可以使用穿心电容,这时,滤波器本身的性能可以维持到1GHz以上。

4 电源线干扰滤波器的正确使用

电源线滤波器虽然从电路结构上看是一个简单的两端口网络,在电路图表示上就是将滤波器串联进需要滤波的电路。但是在实际应用中,滤波器的性能与其安装方式有很大的关系。可以说,安装方式对最终的滤波性能起了决定性的作用。这是滤波器不同于其他电子器件的一个重点所在。也正是由于许多人没有认识到这一点,才会发生许多本来很简单的电磁兼容问题。电源线滤波器的正确安装方法是:

(1)滤波器靠近机箱上的电源端口,并且保持滤波器与电源端口之间的连线最短,最理想的方法,滤波器上带电源线插座。将滤波器贴装在机箱的电源端口处,使实际的连线长度为零。

(2)避免滤波器的输入/输出线靠得过近。否则,输入/输出线之间的电容会导致高频干扰发生空间耦合,从而将滤波器旁路掉。这种效果对滤波器的高频特性影响很大,使滤波器的高频滤波效果变差。

(3)滤波器的金属壳要直接贴装在金属机箱上,或塑料机箱内较大的金属板上。滤波器的外壳上都有一个接地端子,这无形中在提醒使用者:滤波器需要接地。因此,在实际工程中,毫无例外地看到滤波器的接地端子上都连着一根接地线。但是,为什么要连这根线,却很少有人知道。这根地线从滤波器设计者的角度考虑,是让使用者将滤波器接到屏蔽机箱或一块大金属板上的。但是,现代电子设备的干扰频率很高,通过一根导线接地,对于射频干扰阻抗是很大的,根本不能作为一根良好的地线。

许多产品为了降低成本和体积,将滤波器直接安装在线路板上。在使用这种方法时,

要注意的问题是,空间的干扰会直接感应到滤波电路上的任何一个部位,使滤波器失效。因此,这种方式往往仅适合于干扰频率很低的场合。如果设备使用了这种滤波方式(有些电源上就安装了滤波电路),一种补救措施是:在电源线入口处安装一只共模滤波器,这个滤波器可以仅对共模干扰有抑制作用。因为,空间感应到导线上的干扰电压都是共模形式。电路可以由一个共模扼流圈、两只共模滤波电容构成。如果用穿心电容,可以获得非常理想的滤波效果。但要注意,这里的共模电容容量与原来的相加,可能导致漏电流超标

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信号抗干扰解决办法

解决现场的信号干扰问题 时间:2010-04-24 22:30来源:作者:点击: 17次 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲,有直流低频范围的,也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外,解决各种设备、仪表的“地”,也即信号参考点的电位差,将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送,那就存在信号参考点问题。换句话说,要使信号完整传送,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点,也即共有一个“地”。进一步讲,所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中,这一点几乎是不可及的,这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外,尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同,以及导线接点经受风吹雨淋,导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。以示意图一为例.

图一PLC与外接仪表示意图 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况,PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰,这样从PLC输入来看,接收正确。但正如前所述,两个现场设备通常有“地”电位差,举例来讲,1#设备“地”与PLC“地”同电位,2#设备比它们的“地”电位高0.1V,这样1#设备给PLC的信号为0-10V,而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上,有可能损坏PLC局部“地”线,同时在显示错误数据,由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中,使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道,八个通道共用一个12位A/D,经过变换后,由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离,致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常,接入两个或多于两个外部信号时,显示数字乱跳,故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度,使用K型偶作为传感器,同上述相似,仅测试一点一切正常,但是向主机接入两点或两点以上温度时,显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后,均正常。隔离器之所以能起到这个作用,就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲,输入/输出之间没有共同“地”,外来信号不管是0-10V,或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V,也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因,也实现输入到PLC主机

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 (葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120) 【摘要】在弱电工程应用领域,强电与弱电交叉耦合,电磁干扰(EMI)错综复杂,严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性,及其传输途径和危害,利用电磁理论和工程实践,分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰(EMI)射频干扰(RFI)干扰抑制 随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,IT技术在弱电工程领域的广泛应用,IT设备日益精密、复杂,使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低,功能失效,甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰)问题,已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在,其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和电磁脉冲(EMP)三种,根据其来源可分为外界和内部两种,严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰;RFI则从属于EMI;EMP 是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等)或外部原因(闪电等)引起,能耦合到任何导线上,如电源线和通信电缆等,而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI/RFI 的干扰源及其频率范围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中,应从三个方面来考虑电磁干扰问题:首先是电子系统产生和发射干扰的程度;其次是电子系统在强度为 1~10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性;第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素,这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套,这是因为,当EMI成为关键因素时,电缆相当于天线或干扰的传输器,必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在,如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何,电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中,抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发,电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数,即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率(mW/cm2),G为天线增益,d为电路或系统距干扰源的距离(m)。 由于模拟电路一般在高增益下运行,对RF场比数字电路更为敏感,因此,必须解决μV级和mV级信号的问题;对于数字电路,由于它具有较大的信号摆动和噪声容限,所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面,即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆(共模)辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆(差模)辐射干扰 有源器件电缆间串扰(电容效应)感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰(电感效应)感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰(漏电导)传导干扰有源器件 电源电缆间串扰(场耦合)辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰

电磁干扰及抑制技术

电磁干扰及常用的抑制技术 摘要:各种干扰是机电一体化系统和装置出现瞬时故障的主要原因。电磁兼容性设计是目前电子设备及机电一体化系统设计时考虑的一个重要原则,它的核心是抑制电磁干扰。电磁干扰的抑制要从干扰源、传播途径、接收器三个方面着手,切断干扰耦合的途径,干扰的影响也将被消除。常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。 关键词:电磁干扰干扰抑制屏蔽接地 1.电磁干扰 电磁干扰(electro magnetic interference,EMI)是指系统在工作过程中出现的一些与有用信号无关的、并且对系统性能或信号传输有害的电气变化现象。构成电磁干扰必须具备三个基本条件:①存在干扰源;②有相应的传输介质;③有敏感的接收元件。只要除去其中一个条件,电磁干扰就可消除,这就是电磁抑制技术的基本出发点。 1.1 电磁干扰的分类 常见的各种电磁干扰根据干扰的现象和信号特征不同有以下分类方法。 1、按其来源分类 (1) 自然干扰。 自然干扰是指由于大自然现象所造成的各种电磁噪声。 (2) 人为干扰。

由于电子设备和其他人工装置产生的电磁干扰。 2、按干扰功能分类 (1) 有意干扰。 有意干扰是指人为了达到某种目的而有意识制造的电磁干扰信号。这是当前电子战的重要手段。 (2) 无意干扰。 无意干扰是指人在无意之中所造成的干扰,如工业用电、高频及微波设备等引起的干扰等。 3、按干扰出现的规律分类 (1) 固定干扰。 多为邻近电气设备固定运行时发出的干扰。 (2) 半固定干扰。 偶尔使用的设备(如行车、电钻等)引起的干扰。 (3) 随机干扰。 无法预计的偶发性干扰。 4、按耦合方式分类 (1) 传导耦合干扰。 传导耦合是指电磁噪声的能量在电路中以电压或电流的形式,通过金属导线或其他元件(如电容器、电感器、变压器等)耦合到被干扰设备(电路)。 (2) 辐射耦合干扰。 电磁辐射耦合是指电磁噪声的能量以电磁场能量的形式,通过空

解决EMI之传导干扰地八大绝招

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中EMC滤波器的节数,并适当调整每节滤波器的参数,基本上都能满足要求,第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策,以解决对付传导干扰难题。 对策一:尽量减少每个回路的有效面积 图1 传导干扰分差模干扰DI和共模干扰CI两种。先来看看传导干扰是怎么产生的。如图1所示,回路电流产生传导干扰。这里面有好几个回路电流,我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级,当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。 对策二:屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度

如图2 所示,e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号;e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接,除非机壳接大地,否则,公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法,一个是屏蔽,另一个是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),和带电导体的面积及长度(电场干扰)。 对策三:对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积

如图3所示,在所有电磁感应干扰之中,变压器漏感产生的干扰是最严重的。如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级,则其它回路都可以看成是变压器的次级,因此,在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一方面是对变压器进行磁屏蔽,另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。 对策四:用铜箔对变压器进行屏蔽 如图4所示,对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。从原理上来说,非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。 对策五:采用双线传输和阻抗匹配

解决监控视频干扰的二个方法

解决监控视频干扰的二 个方法 The manuscript was revised on the evening of 2021

解决监控视频干扰的二个方法 第一:在建设的时候就要考虑 视频监控信号传输的传统方式为视频基带传输。视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理,由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式。图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输,非常易受到干扰,使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰,从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰,从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。 闭路电视监控系统,在建筑物内的应用越来越多,由于建筑物内的电气环境比较复杂,容易形成各种干扰源,如果未采取恰当的防范措施,各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统,造成视频图象质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。 一、干扰是如何产生的 闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类:一类是模拟视频信号,传输路径由摄像机到矩阵,从矩阵再到显示器或录像机;一类是数字信号包括矩阵与摄像机之间的控制信息传输,矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小,因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输路径是,能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有:各种高频噪声比如大电感负载启停,地电位不等引入的工频干扰,平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰,传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降,静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下:

做安防工程,经常遇到的就是干扰问题,现实中的干扰现象越来越多,如果按照工艺要求施工的话,工程量将非常巨大。所有的管线要地埋或者穿屏蔽,电源线缆与视频线缆要隔开距离传输,另外线缆不能太长,75-5的视频线缆不能超过500米。另外在布线的过程中暴力布线很严重,往往会将线缆的屏

电磁干扰的屏蔽方法知识

电磁干扰的屏蔽方法 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因,本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其他设备产生强烈电磁干扰(IEEEC63.12-1987)。”对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部分实现EMC 性能,但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本电脑和测试设备之间、打印机和台式电脑之间以及蜂窝电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。 EMC问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。信号辐射是通过外壳的缝、槽、开孔或其他缺口泄漏出去;而信号传导则通过耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。 很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;通过屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。 对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率

PLC遇电磁干扰的处理方法

遇到比较多的情况是,现场环境较差,导致柜内粉尘堆积较多,影响了开关电源的电路参数,导致调制频率异常,从而导致开关电源电压输出异常,经常烧被其供电的CPU或者把CPU的程序给刷了,换个电源或把电源清理干净,重新上电下载程序,系统又能工作很长一段时间。 SIEMENS-XP:遇到过电磁干扰的问题。 1.是有一台等离子切割机和PLC接在一个开关下面了,一开机有高频干扰测量PLC电压都有500V了(不是真有效值表),PLC电源开始打嗝,型号PS307. 2. 是对讲机靠近电源10CM内,PLC倒是没见乱动作,但是电源保护了。 DP网线某处墙外有大电流动力电缆过,距离不超过50cm。 工控柜的设计是非常重要的,良好的密封可以避免粉尘或潮气进入,一般电气功率比较大时,会配置电气柜制冷器,电气柜制冷器是自循环的,即进气和出气都是在电气柜内部完成,理论上可以避免粉尘或潮气进入,但是,如果电气柜密封不严,尤其是电缆进出通道设计不合理同样会造成问题。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解台达PLC、西门子PLC、施耐德plc、欧姆龙PLC的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/c83151030.html,/

继电器电磁干扰的分析及抑制

摘要:本文主要介绍了对电气设备中继电器及其开关触点干扰抑制的机理,提出了抑制干扰的有效措施。 关键词:继电器电磁干扰分析抑制 1前言 随着科学技术的飞速发展,电子、电力电子、电气设备应用越来越广泛,它们在运行过程中会产生较强的电磁干扰和谐波干扰。其中,电磁干扰具有很宽的频率范围(从几百Hz 到MHz),又有一定的幅度,经过传导和辐射会污染电磁环境,对电子设备造成干扰,有时甚至危及操作人员的安全。特别是大功率中、短波广播发射中心,其周围电磁环境尤为复杂,要想保证设备安全稳定运行,电子设备及电源必须具有更高的电磁兼容性。 2电磁干扰的抑制 电磁干扰EMI(Electromagnetic Interference)是指由无用信号或电磁骚扰(噪声)对有用电磁信号的接收或传输所造成的损害。一个系统或系统内,某一线路受到电磁干扰的程度可以表示为如下关系式: N=G×C/I 其中:G为噪声源强度; I为受干扰电路的敏感程度;

C为噪声通过某种途径传导受干扰处的耦合因素。 从上式可以看出,电磁干扰抑制的技术就是围绕这三个要素所采取的各种措施,归纳起来就是: (1)抑制电磁干扰源; (2)切断电磁干扰耦合途径; (3)降低电磁敏感装置的敏感性。 2.1抑制电磁干扰源 首先必须确定干扰源在何处,越靠近干扰源的地方采取措施抑制效果越好,一般来说,电流电压瞬变的地方(即di/dt或du/dt)即是干扰源,如:继电器开合、电容充放电、电机运转、集成电路开关工作等都可能成为干扰源。另外,市电并非理想的50Hz正弦波,其中充满各种频率噪声,也是不可忽视的干扰源。 抑制干扰源就是尽可能的减小di/dt或du/dt,这是抗干扰设计时最优先和最重要的原则。减小di/dt的干扰源,主要是在干扰回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现;减小du/dt的干扰源,则是通过在干扰源两端并联电容来实现。 抑制方法通常采用低噪声电路、瞬态抑制电路、稳压电路等,所选用的器件应尽可能采用低噪声、高频特性好、稳定性高的电子元件,特别要注意,抑制电路中不适当的器件选择可能会产生新的干扰源。

视频信号干扰原因和解决方法

视频信号干扰原因和解决方法 2009-05-13 11:39 在电厂,变电站,电台,,泵站,基站,车间等恶劣电磁环境下,有必要事先考虑传输线缆,最好是用光缆、其次用双绞线传输,再次用同轴视频线传输。 以下转摘EIE工程师的技术文章,他提供了全面的解决思路,请参考;如果是真干扰,用他们公司的加权信号抗干扰器的效果还是明显的。 1.BNC头接触不良会造成干扰——属于施工水平和经验问题,也有BNC公母头质量问题和75/50欧姆混卖混用问题; 2.电缆伤断造成干扰:穿管时拉断电缆,垂直或倾斜自承重布线拉断电缆——如电梯视频线,弱电井多路捆绑垂直走线等——属于施工水平和经验问题; 3.使用了劣质电缆,产生了干扰,劣质线质甚至用铁包铜来卖; 4.摄像机因素造成干扰:摄像机本身质量问题,输出视频信号中含有干扰信号。 5.摄像机电源因素造成干扰:电源适配器质量不好,波纹太大,实际供电功率不够;集中供电线路衰减太大,电压太低;设备漏电等。 6.主机问题:相邻通道串扰,采集卡或主机质量问题等产生了干扰; 7.引入了电网传导干扰——电源没有净化; 8.云台运动时,视频信号闪动;红外夜视晚上背景有噪点,画面一层白雾等,以为是干扰; 9.系统多点接大地引入地电位环路干扰:摄像机安装在接地金属物体上,金属立柱,金属塔架,接触了建筑物钢筋,电缆破损触到接地金属体等等——属于施工经验不足,不当的失误;或者使用了不合格防雷器,被个别防雷厂家“等电位体连接”误导,把摄像机外壳接了大地。 10.其他工程中各种“低级错误”造成的干扰现象。解决这类主观因素造成的假干扰,从外部找原因,用抗干扰设备来解决,您觉得思路对吗? 问题是工程中发现的是“干扰现象”,这类与主观因素有关的“干扰现象”,并没有打上“人工制造的”标签。工程中最现实,最急切的问题是,怎么判断它是“假干扰”呢? “真干扰”是指空间电磁波与传输线发生电磁耦合,在传输线上产生了感应电动势,干扰感应电动势进入信号传输回路,在信号有效负载上,产生了干扰信号电压。这就是安防工程的“真干扰”。

485通信中干扰抑制方法

485通信中干扰抑制方法 RS-485匹配电阻 RS-485就是差分电平通信,在距离较长或速率较高时,线路存在回波干扰,此时要在通信线路首末两端并联120Ω匹配电阻。推荐在通信速率大于19、2Kbps或线路长度大于500米时,才考虑加接匹配电阻。 RS-485接地 RS-485通信双方的地电位差要求小于1V,所以建议将两边RS-485接口的信号地相连,注意信号地不要接大地。 还有,就就是采用隔离措施 变频器应用中的干扰抑制措施 在进线侧加装电抗器,可以抑制变频器产生的谐波对电网的干扰。 输出侧不能加吸收电容,因为会导致变频器过电流时延迟过电流保护动作,只能加电抗器,以改善功率因数。 避免变频器的动力线与信号线平行布线与集束布线,应分散布线。检测器的连接线、控制用信号线要使用双绞屏蔽线。变频器、电机的接地线应接到同一点上。在大量产生噪声的机器上装设浪涌抑制器,加数据线滤波器到信号线上。将检测器的连接线、控制用信号线的屏蔽层用电缆金属夹钳接地。 信号线与动力线使用屏蔽线并分别套入金属管后,效果更好。 容易受干扰的其它设备的信号线,应远离变频器与她的输入输出线。 如何解决中频炉的谐波干扰

中频炉在使用中产生大量的谐波,导致电网中的谐波污染非常严重。谐波使电能传输与利用的效率降低,使电气设备过热,产生振动与噪声,并使其绝缘老化,使用寿命降低,甚至发生故障或烧毁;谐波会引起电力系统局部并联谐振或串联谐振,使谐波含量放大,造成电容补偿设备等设备烧毁。谐波还会引起继电器保护与自动装置误动作,使电能计量出现混乱。对于电力系统外部,谐波会对通信设备与电子设备产生严重干扰,因而,改善中频炉电力品质成为应对的主要着力点。 滤除中频炉系统谐波的传统方法就是LC滤波器,LC滤波器就是传统的无源谐波抑制装置,由滤波电容器、电抗器与电阻器适当组合而成,与谐波源并联,除起滤波作用外,还兼顾无功补偿的需要。这种滤波器出现最早,成本比较低,但同时存在一些较难克服的缺点,比如只能针对单次谐波,容易产生谐波共振,导致设备损毁,随着时间谐振点会漂移,导致谐波滤除效果越来越差。同时,这一方式无法应对瞬变、浪涌与高次谐波,存在节能的漏洞。 谐波抑制的另一个比较新的方法就是采用有源电力滤波器(Active Power Filter--APF)。它就是一种电力电子装置,其基本原理就是从补偿对象中检测出谐波电流,由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流,从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率与幅值都变化的谐波进行跟踪补偿,且补偿特性不受电网阻抗的影响,因而受到广泛的重视,并且已在日本等国获得广泛应用。但有源电力滤波器成本高昂,价格昂贵,投资回报期长,大多数企业难以承受。 MF-Saver吸收融合了LC技术与APF技术的优点,同时引入TOPSPARK G5的核心技术,扬长避短,创造性地解决了上述技术的不足,以独特的方式为中频炉环保节能提供了更有效的解决方案。

电磁干扰的屏蔽方法

电磁干扰的屏蔽方法 上网时间:2000年11月26日 EMC问题常常是制约中国电子产品出口的一个原因,本文主要论述EMI的来源及一些非常具体的抑制方法。 ?EMC问题来源 ?金属屏蔽效率 ?EMI抑制策略 ?屏蔽设计难点 ?衬垫及附件 ?结论 电磁兼容性(EMC)是指“一种器件、设备或系统的性能,它可以使其在自身环境下正常工作并且同时不会对此环境中任何其它设备产生强烈电磁干扰(IEEE C63.12-1987)。”对于无线收发设备来说,采用非连续频谱可部份实现EMC性能,但是很多有关的例子也表明EMC并不总是能够做到。例如在笔记本计算机和测试设备之间、打印机和台式计算机之间以及行动电话和医疗仪器之间等都具有高频干扰,我们把这种干扰称为电磁干扰(EMI)。 EMC问题来源 所有电器和电子设备工作时都会有间歇或连续性电压电流变化,有时变化速率还相当快,这样会导致在不同频率内或一个频带间产生电磁能量,而相应的电路则会将这种能量发射到周围的环境中。 EMI有两条途径离开或进入一个电路:辐射和传导。信号辐射是藉由外壳的缝、槽、开孔或其它缺口泄漏出去;而信号传导则藉由耦合到电源、信号和控制线上离开外壳,在开放的空间中自由辐射,从而产生干扰。 很多EMI抑制都采用外壳屏蔽和缝隙屏蔽结合的方式来实现,大多数时候下面这些简单原则可以有助于实现EMI屏蔽:从源头处降低干扰;藉由屏蔽、过滤或接地将干扰产生电路隔离以及增强敏感电路的抗干扰能力等。EMI抑制性、隔离性和低敏感性应该作为所有电路设计人员的目标,这些性能在设计阶段的早期就应完成。 对设计工程师而言,采用屏蔽材料是一种有效降低EMI的方法。如今已有多种外壳屏蔽材料得到广泛使用,从金属罐、薄金属片和箔带到在导电织物或卷带上喷射涂层及镀层(如导电漆及锌线喷涂等)。无论是金属还是涂有导电层的塑料,一旦设计人员确定作为外壳材料之后,就可着手开始选择衬垫。 金属屏蔽效率 可用屏蔽效率(SE)对屏蔽罩的适用性进行评估,其单位是分贝,计算公式为 SE dB=A+R+B 其中A:吸收损耗(dB) R:反射损耗(dB) B:校正因子(dB)(适用于薄屏蔽罩内存在多个反射的情况) 一个简单的屏蔽罩会使所产生的电磁场强度降至最初的十分之一,即SE等于20dB;而有些场合可能会要求将场强降至为最初的十万分之一,即SE要等于100dB。

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