抑制电磁干扰的基本措施()
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抑制开关电源电磁干扰的措施开关电源存在着共模干扰和差模干扰两种电磁干扰形式。
根据上篇分析的电磁干扰源,结合它们的耦合途径,可以从EMI 滤波器、吸收电路、接地和屏蔽等几个方面来抑制干扰,把电磁干扰衰减到允许限度之内。
1.交流输入EMI 滤波器滤波是一种抑制传导干扰的方法,在电源输入端接上滤波器可以抑制来自电网的噪声对电源本身的侵害,也可以抑制由开关电源产生并向电网反馈的干扰。
电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。
电源进线端通常采用如图1 所示的EMI 滤波器电路。
该电路可以有效地抑制交流电源输入端的低频差模骚扰和高频段共模骚扰。
在电路中,跨接在电源两端的差模电容Cx1、Cx2 (亦称X 电容)用于滤除差模干扰信号,一般采用陶瓷电容器或聚脂薄膜电容器,电容值通常取0.1~ 0. 47F。
而中间连线接地的共模电容Cy1和Cy2 (亦称Y 电容)则用来短路共模噪声电流,取值范围通常为C1=C2 # 2200 pF。
抑制电感L1、L2 通常取100~ 130H,共模扼流圈L 是由两股等同并且按同方向绕制在一个磁芯上的线圈组成,通常要求其电感量L#15~ 25 mH。
当负载电流渡过共模扼流圈时,串联在火线上的线圈所产生的磁力线和串联在零线上线圈所产生的磁力线方向相反,它们在磁芯中相互抵消。
因此,即使在大负载电流的情况下,磁芯也不会饱和。
而对于共模干扰电流,两个线圈产生的磁场是同方向的,会呈现较大电感,从而起到衰减共模干扰信号的作用。
2.利用吸收电路开关电源产生EMI 的主要原因是电压和电流的急剧变化,因而需要尽可能地降低电路中电压和电流的变化率( du/ dt 和di/ dt )。
采取吸收电路能够抑制EMI,其基本原理就是在开关关断时为其提供旁路,吸收积蓄在寄生分布参数中的能量,从而抑制干扰的发生。
可以在开关管两端并联如图2( a)所示的RC 吸收电路,开关管或二极管在开通和关断过程中,管中产生的反向尖峰电流和尖峰电压,可以通过缓冲的方法予以克服。
如何在办公环境中有效抑制电磁干扰在当今数字化、信息化的办公环境中,电子设备的广泛应用带来了便利,但同时也带来了电磁干扰这一不容忽视的问题。
电磁干扰不仅可能影响设备的正常运行,还可能导致数据丢失、通信中断,甚至对人体健康产生潜在威胁。
因此,如何在办公环境中有效抑制电磁干扰成为了一个重要的课题。
首先,我们需要了解电磁干扰的来源。
办公环境中的电磁干扰源多种多样,常见的有电脑、打印机、复印机、扫描仪、无线设备(如WiFi 路由器、蓝牙设备)、照明设备以及电力线等。
这些设备在工作时会产生电磁辐射,如果它们的电磁兼容性不好,或者在空间布局上不合理,就容易相互干扰。
为了抑制电磁干扰,合理的布线是关键的一步。
电源线和信号线应尽量分开铺设,避免相互缠绕和交叉。
对于较长的线缆,可以采用屏蔽线来减少电磁辐射的泄漏。
在布线时,还应注意保持线缆的整齐和有序,避免形成混乱的线束,这样有助于减少电磁耦合。
电子设备的摆放位置也会对电磁干扰产生影响。
例如,将无线设备尽量远离敏感的电子设备,如电脑主机、显示器等。
打印机、复印机等大功率设备应与其他设备保持一定的距离,以减少其电磁辐射对周围设备的影响。
同时,避免将多个电子设备密集地堆放在一起,留出足够的空间有助于电磁能量的散发。
选择具有良好电磁兼容性的设备是从源头上减少电磁干扰的重要措施。
在购买办公设备时,应关注产品的电磁兼容性认证标志。
符合电磁兼容性标准的设备在设计和生产过程中已经采取了相应的措施来抑制电磁干扰,从而能够更好地在办公环境中稳定运行。
对于一些容易受到电磁干扰影响的设备,如精密测量仪器、音频设备等,可以使用电磁屏蔽装置。
电磁屏蔽罩、屏蔽室等可以有效地阻挡外部的电磁辐射,保护内部设备不受干扰。
此外,还可以在设备的接口处使用滤波器件,如电源滤波器、信号滤波器等,过滤掉不必要的电磁干扰信号。
接地也是抑制电磁干扰的有效手段之一。
良好的接地系统可以为电磁干扰提供一个低阻抗的通路,使其迅速流回大地,从而减少对设备的影响。
电磁干扰的抑制方法电磁干扰是指无线电频率或电磁场与其他电子设备或传输系统之间发生的干扰现象。
这种干扰可能会导致通信中断、误码率增加,甚至损坏电子设备。
因此,为了保证电子设备和通信系统的正常运行,需要采取措施来抑制电磁干扰。
抑制电磁干扰的方法主要包括以下几个方面:1. 信号过滤和屏蔽信号过滤是通过滤波器将不需要的频率成分从信号中剔除,以减少干扰。
常见的滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
屏蔽措施主要包括使用金属屏蔽盒、抗干扰屏蔽材料等,将电磁波的辐射范围限制在一个小范围内,减少对周围设备的干扰。
2. 地线与接地地线的正确使用可以有效地抑制电磁干扰。
将设备的金属外壳与地线连接可以使电磁波通过地线排到大地中,减少对周围设备的干扰。
同时,正确接地可以减少设备自身产生的干扰,并提高系统的抗干扰能力。
3. 选择合适的工作频率对于无线通信系统来说,选择合适的工作频率可以有效地避免与其他设备产生冲突,减少干扰。
此外,合理规划频谱资源,避免频率重叠也是减少互相干扰的重要手段。
4. 电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是指通过使用电磁屏蔽材料或结构来减少电磁干扰的传导和辐射。
常见的电磁屏蔽材料包括铁氧体、磁性材料、导电材料等。
通过在设备周围建立电磁屏蔽结构,可以将电磁干扰源与受干扰设备隔离,从而减少干扰。
5. 路由规划与隔离对于有线通信系统来说,良好的路由规划和隔离设计可以减少电磁干扰的传播。
通过合理规划线缆的布置,避免线缆之间的交叉和平行,减少互相的电磁干扰。
此外,还可以采用互锁技术,将干扰源和受干扰设备分开进行布置,减少干扰的传播。
6. 信号调制技术对于无线通信系统来说,采用合适的信号调制技术可以提高系统对干扰的抗性。
常见的调制技术包括频率调制、相位调制、频分复用、码分复用等。
通过调制技术的应用,可以使信号在传输过程中发生一定程度的扩散,减少对干扰信号的敏感度,提高系统的抗干扰能力。
7. 合理的系统设计在电子设备的设计过程中,需要充分考虑抗干扰的要求。
一、填空题(每空0.5分,共20分)1.构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【传输通道】和【接收器】;如果按照传输途径划分,电磁干扰可分为【传导干扰】和【辐射干扰】。
2.电磁兼容裕量是指【抗扰度限值】和【发射限值】之间的差值。
3.抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
4.常见的机电类产品的电磁兼容标志有中国的【CCC】标志、欧洲的【CE】标志和美国的【FCC】标志。
5. IEC/TC77主要负责指定频率低于【9kHz】和【开关操作】等引起的高频瞬间发射的抗扰性标准。
6.电容性干扰的干扰量是【变化的电场】;电感性干扰在干扰源和接受体之间存在【交连的磁通】;电路性干扰是经【公共阻抗】耦合产生的。
7.辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射。
如果根据场区远近划分,【近区场】主要是干扰源的感应场,而【远区场】呈现出辐射场特性。
8.随着频率的【增加】,孔隙的泄漏越来越严重。
因此,金属网对【微波或超高频】频段不具备屏蔽效能。
9.电磁干扰耦合通道非线性作用模式有互调制、【交叉调制】和【直接混频】10.静电屏蔽必须具备完整的【屏蔽导体】和良好的【接地】。
11.电磁屏蔽的材料特性主要由它的【电导率】和【磁导率】所决定。
12.滤波器按工作原理分为【反射式滤波器】和【吸收式滤波器】,其中一种是由有耗元件如【铁氧体】材料所组成的。
13.设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压,则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
14.多级电路的接地点应选择在【低电平级】电路的输入端。
15.电子设备的信号接地方式有【单点接地】、【多点接地】、【混合接地】和【悬浮接地】。
其中,若设备工作频率高于10MHz,应采用【多点接地】方式。
二、简答题(每题5分,共20分)1.电磁兼容的基本概念?答:电磁兼容一般指电气及电子设备在共同的电磁环境中能够执行各自功能的共存状态,即要求在同一电磁环境中的上述各种设备都能正常工作,且不对该环境中任何其它设备构成不能承担的电磁骚扰的能力。
1、需要保护的电子信息系统必须采取等电位连接与接地保护措施。
2、防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置大接地电阻值必须按接入设备中要求最小值确定。
3、基站天馈线应从铁塔中心部位引下,同轴电缆在其上部、下部和经走线桥进入机房前,屏蔽层应就近接地。
当铁塔高度大于或等于60m时,同轴电缆金属屏蔽层还应在铁塔中部增加一处接地。
4、云层对地是否发生闪电,取决于云体的电荷量及对地高度或者说云地间的电场强度。
5、雷电的危害只要分为直击雷的危害和雷电电磁脉冲的危害。
6、雷云闪电主要分为哪三种闪电:云内闪电、云际闪电和云地闪电。
7、建筑物根据其重要性、使用性质、发生雷击事故的可能性和后果分为第一类防雷建筑物,第二类防雷建筑物和第三类防雷建筑物。
8、GB50057-94(2000版)适用于新建建筑物的防雷设计,不适用于天线塔、共用天线电视接收系统、油罐、化工户外装置的防雷设计。
9、各类防雷建筑物应采取防直击雷和防雷电波侵入的措施。
10屋顶平面图是用来表达房屋屋顶的形状、女儿墙位置、屋面排水方式、坡度、落水管位置的图形。
11、民用建筑分为居住建筑和公共建筑。
12、在AutoCAD执行DONUT(圆环)命令时,如果内圆直径为0,绘制的图形为实心圆。
1、用滚球法计算避雷针保护范围时,其滚球半径,一类建筑物为30 m;二类建筑物为45 m;三类建筑物为60 m。
一类建筑物避雷网格5x5 m 或6x4 m;二类建筑物避雷网格10x10 m 或12x8 m ;三类建筑物避雷网格20x20 m或24x16 m 。
2、所谓信息系统是指建筑物内许多类型的电子装置,包括计算机、通信设备、控制装备等的统称。
3、屏蔽是减少电磁干扰的基本措施。
4、对SPD的基本要求:能承受预期通过的电流;通过电流时的最大箝压和有能力熄灭在电流通过后产生的工频续流。
5、为减少电磁干扰的感应效应,宜采取以下的基本屏蔽措施:建筑物和房间的外部设屏蔽措施,以合适的路径敷设线路,线路屏蔽。
城市轨道交通通信系统中电源电磁干扰的抑制措施探讨城市轨道交通通信系统中,电源电磁干扰是一个常见的问题,它会对通信信号的传输造成干扰,降低通信系统的可靠性和稳定性。
为了解决这个问题,可以采取以下措施来抑制电源电磁干扰:1. 优化电源线路设计:合理布置电源线路,避免电源线路与通信线路交叉或靠近,减少电源线路对通信线路的电磁干扰。
可以采用集中供电方式,将所有电源线路集中到一处,减少电源线路的长度和数量。
2. 使用抗干扰材料:在通信线路的周围或穿插于电源线路中,使用抗干扰材料,如电磁屏蔽材料、磁性材料等,来减弱电源线路对通信线路的电磁干扰。
3. 选择低干扰电源:选择低干扰的电源设备,如高频开关电源、变频器等,可以减少电源设备对通信系统的干扰。
要保证电源设备的工作稳定,减少电流和电压的波动。
4. 优化接地系统:良好的接地系统可以有效地减少电源电磁干扰。
可以采用多点接地的方式,将接地电阻降到最低,提高接地系统的导电性能。
5. 使用滤波器:在电源线路和通信线路之间,添加滤波器来隔离电源线路和通信线路之间的干扰。
滤波器可以过滤掉高频信号和噪声,保护通信信号的传输质量。
6. 合理布局线缆:在设计通信线路时,要避免与电源线路平行布置,尽量交叉布置。
可以采用双层或多层布线方式,将电源线路和通信线路分离。
7. 增加隔离设备:在通信系统中增加隔离设备,如隔离变压器、光电隔离器等,可以有效地减少电源电磁干扰对通信系统的影响。
8. 进行场地维护:定期对通信系统的场地进行维护,清理电源线路及其周围的灰尘和杂物,确保通信系统的正常运行。
通过优化电源线路设计、使用抗干扰材料、选择低干扰电源、优化接地系统、使用滤波器、合理布局线缆、增加隔离设备和进行场地维护等措施,可以有效地抑制城市轨道交通通信系统中的电源电磁干扰,提高通信系统的可靠性和稳定性。
一.填空1.电磁干扰按传播途径可以分为两类:传导干扰和辐射干扰。
构成电磁干扰的三要素是【干扰源】、【干扰途径】和【敏感单元】。
抑制电磁干扰的三大技术措施是【滤波】、【屏蔽】和【接地】。
8.辐射干扰的传输性质有:近场藕合及远场藕合。
传导干扰的传输性质有电阻藕合、电容藕合及电感藕合。
什么是传导耦合?答:传道耦合是指电磁干扰能量从干扰源沿金属导体传播至被干扰对象(敏感设备)2. 辐射干扰源数学模型的基本形式包括电流源和磁流源辐射。
或辐射干扰源可归纳为【电偶极子】辐射和【磁偶极子】辐射3. 如果近场中,源是电场骚扰源,那么干扰源具有小电流、大电压的特点。
6.屏蔽效能SE分别用功率密度、电场强度和磁场强度来描述应为 10logP1/P2 ,20logH1/H2 , 20logU1/U2 。
13.设U1和U2分别是接入滤波器前后信号源在同一负载阻抗上建立的电压,则插入损耗可定义为【20lg(U2/U1)】分贝。
7.反射滤波器设计时,应使滤波器在通带内呈低的串联阻抗和高并联阻抗。
13.常见的电阻藕合有哪些?(1)公共地线阻抗产生的藕合干扰。
(2)公共电源内阻产生的藕合干扰。
(3)公共线路阻抗形成的藕合干扰。
9.双绞线多用于高频工作范围,在单位长度线长中互绞圈数越多,消除噪声效果越好。
在额定互绞圈数中,频率越高屏蔽效果越好。
10.反射滤波器设计时,应使滤波器在阻带范围,其并联阻抗应很小而串联阻抗则应很大。
11.100V= 40 dBV= 40000 dBmV。
12.一般滤波器由电容滤波器和电感滤波器构成。
13.减小电容耦合干扰电压的有效方法有三种:减小电流强度、减小频率、减小电容。
14.金属板的屏蔽效能SE(dB)包括吸收损耗、反射损耗和多次反射损耗三部分。
15.传导敏感度通常用电压表示、辐射敏感度可以用电场,或 V/m 表示。
17.信号接地的三种基本概念是多点、单点和浮地。
18.(1)静电的产生有摩擦、碰撞分离带电和感应带电。
解析几种有效的开关电源电磁干扰的抑制措施
有效的开关电源电磁干扰抑制措施包括:
1. 选择合适的滤波器:在开关电源输入端、输出端以及变压器绕组的附近安装滤波器,可以有效滤除高频噪声和突变噪声,减少电磁辐射。
2. 使用磁性材料:在开关电源变压器绕组的附近使用磁性材料,如铁氧体、铁氟龙等,可以有效吸收和屏蔽电磁干扰。
3. 地线布局:合理布置地线,减少电磁干扰。
不同元器件的地线要分开布局,避免共
用一个接地点。
4. 合理选择元器件:选择低电阻、低电感、低容值的元器件,减少电路中的谐振,降
低电磁干扰。
5. 优化电路设计:合理布局和连接元器件,减少信号回路,增加信号路径的隔离,减
少电磁干扰。
6. 使用屏蔽材料:在开关电源敏感部分使用屏蔽材料,如铝箔、铁氧网、铜网等,将
电磁辐射封锁在内部。
7. 设计良好的接地系统:确保良好的接地系统,包括减少接地回路的电阻,建立良好
的接地连接。
8. 符合电磁兼容性标准:在设计和生产过程中遵循电磁兼容性标准,如EMC(电磁兼容性)标准,确保产品符合相关电磁干扰限制。
以上是一些常见的有效的开关电源电磁干扰抑制措施,根据具体的应用场景和需求,还可以采取其它的措施来减少电磁干扰的影响。