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      2. 電磁兼容性及其設(shè)計(jì)機(jī)理

        發(fā)布時(shí)間:2024-08-21
        1.電磁兼容性
        隨著電氣及電子設(shè)備在現(xiàn)代化生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用,設(shè)備聯(lián)接越來越復(fù)雜,功率越來越大,數(shù)量急劇增加,對(duì)設(shè)備要求也越來越高,頻帶日益加寬,設(shè)備靈敏度更高, 因此電磁兼容性問題變得更加重要。電磁兼容(emc,electromagneticcompatibility)的涵義是指處于電磁環(huán)境中的電子系統(tǒng), 任何其他事物都不可能對(duì)它構(gòu)成不能承受的電磁干擾能力,且設(shè)備或系統(tǒng)都能夠正常地工作。電磁兼容技術(shù)涉及通信、計(jì)算機(jī)、電子、生產(chǎn)、軍事以及生活的各個(gè)方面,是一門正在迅速發(fā)展的交叉學(xué)科。電磁兼容是研究在有限空間、有限時(shí)間與有限頻譜資源條件下,不同設(shè)備相互之間可以共存而不致相互影響的科學(xué)。由上述電磁兼容定義可知,電磁兼容的涵義包括:設(shè)備對(duì)周圍其他設(shè)備不產(chǎn)生不能承受的干擾,其本身也不受其他設(shè)備干擾的影響。電磁兼容性研究涉及多個(gè)方面,首先是對(duì)電磁干擾源自身特性的研究;其次,電磁發(fā)射強(qiáng)度、干擾機(jī)理與電磁干擾抑制方法以及電磁干擾的時(shí)頻域特性等方面的研究,第三,特別值得注意的是設(shè)備自身抗電磁干擾性能的研究;最后,如何評(píng)價(jià)電磁輻射與傳導(dǎo)特性等電磁兼容性,采用什么設(shè)備與測(cè)量方法對(duì)電磁干擾進(jìn)行測(cè)量,如何處理測(cè)量數(shù)據(jù)與測(cè)量結(jié)果。從更大范圍考慮,它還涵蓋了系統(tǒng)內(nèi)及系統(tǒng)間的電磁兼容性。電磁兼容性研究?jī)?nèi)容包括自然及人為電磁干擾源,如閃電現(xiàn)象與靜電放電就是自然電磁干擾源,干擾源的測(cè)量包括開闊場(chǎng)地、輻射、傳導(dǎo)與脈沖干擾的測(cè)量(電浪涌、快速瞬變脈沖群與靜電放電),在實(shí)現(xiàn)電磁兼容性的技術(shù)方面有屏蔽、接地、綁接與濾波等,也包括采用特殊設(shè)計(jì)技術(shù)以抑制電磁干擾。
        2.抗電磁干擾設(shè)計(jì)機(jī)理
        要構(gòu)成電磁干擾必須同時(shí)具備三個(gè)條件:其一,必須有干擾源存在,沒有干擾源存在,顯然不可能對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾;其二,有傳播電磁干擾的通道存在,否則不可能形成對(duì)設(shè)備的電磁干擾;其三,設(shè)備要能夠接受到干擾信號(hào),并直接影響到設(shè)備的正常工作,因此即使設(shè)備接受到了干擾,如果采取技術(shù)措施可消除其對(duì)設(shè)備的干擾。例如,一個(gè)魯棒性很強(qiáng)的設(shè)備,是不會(huì)受到電磁干擾影響的??闺姶鸥蓴_設(shè)計(jì)機(jī)理就是要采取電磁兼容性設(shè)計(jì),使上述三個(gè)條件不同時(shí)具備,以達(dá)到提高設(shè)備抗電磁干擾的目的。
        以電子設(shè)備抗干擾設(shè)計(jì)為例,因?yàn)樵O(shè)備中高頻干擾特別突出,首先是對(duì)設(shè)備發(fā)射的射頻能量進(jìn)行控制,使其盡可能地小以免干擾其它設(shè)備,其次,為了設(shè)備不受到外界干擾,必須盡量減小進(jìn)入該設(shè)備的射頻能量。電磁干擾可以借助輻射或者傳導(dǎo)傳輸兩種方式實(shí)現(xiàn),如干擾源能量直接輻射到控制線、信號(hào)線與電源線進(jìn)入設(shè)備后,可通過公共信號(hào)、控制電纜或公共電源線等耦合途徑直接干擾設(shè)備的正常工作。因此,可在設(shè)備端口或敏感回路,采用共?;虿钅?垢蓴_措施,最大限度地減少對(duì)其影響,降低輻射與傳導(dǎo)的能量,提高設(shè)備的抗干擾性能,其抗電磁干擾設(shè)計(jì)機(jī)理就是杜絕同時(shí)滿足上述的三個(gè)必備條件。基于此,其抗電磁干擾設(shè)計(jì)的技術(shù)措施可以是各種各樣的,隨著技術(shù)的進(jìn)步,可采取的技術(shù)措施會(huì)越來越豐富,以保證設(shè)備設(shè)計(jì)的電磁兼容性。
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