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1、第八章顺利通过电磁兼容试验2021/9/211传导发射试验传导发射试验辐射发射试验辐射发射试验电快速脉冲试验电快速脉冲试验浪涌试验浪涌试验静电放电试验静电放电试验典型电磁兼容试验2021/9/212典型试验一：电源线传导发射目的：目的：直流电机、变频器直流电机、变频器2021/9/213传导发射2021/9/214开关电源干扰发射的原因220VAC共模干扰耦合路径共模干扰耦合路径2021/9/215传导发射的对策2021/9/216滤波器的选择共模插损共模插损差模插损差模插损开关频率开关频率插损插损IL 40dB有辐射发射要有辐射发射要求时注意高频求时注意高频2021/9/217传导发射超标时
2、常见的错误传导发射试验失败的设备传导发射试验失败的设备附加滤波附加滤波器器盲目地附加滤波器盲目地附加滤波器2021/9/218常见而奇怪的问题2021/9/219传导发射判断的步骤检查滤波器安装问题检查滤波器安装问题截止频率过高截止频率过高过渡带不陡过渡带不陡高频滤波不良高频滤波不良拔掉电源线附近的其它电缆拔掉电源线附近的其它电缆差共模判断差共模判断检查滤波器问题检查滤波器问题差模差模共模共模2021/9/2110典型试验二：辐射发射目的：防止对通信设备的影响目的：防止对通信设备的影响2021/9/2111辐射发射2021/9/2112辐射发射的对策电源滤波器电源滤波器屏蔽机箱屏蔽机箱信号滤波
3、器信号滤波器线路板与互连线的设计线路板与互连线的设计屏蔽电缆屏蔽电缆2021/9/2113屏蔽机箱对于含有数字电路的设备往往是必要的，特别对于含有数字电路的设备往往是必要的，特别是通过军标（是通过军标（RE102），是必需的。），是必需的。涉及内容：涉及内容：电磁密封衬垫的选用电磁密封衬垫的选用面板上显示、操作器件的处理面板上显示、操作器件的处理孔洞的设计孔洞的设计2021/9/2114屏蔽电缆所有没有使用信号滤波器的电缆都是必要的所有没有使用信号滤波器的电缆都是必要的设计内容：设计内容：屏蔽电缆的选择屏蔽电缆的选择屏蔽层的端接屏蔽层的端接2021/9/2115电源线滤波器不合适的电源线滤波器
4、是导致辐射发射超标的不合适的电源线滤波器是导致辐射发射超标的主要原因之一。主要原因之一。滤波器选用和使用：滤波器选用和使用：选择面板安装方式的滤波器选择面板安装方式的滤波器滤波器的高频特性滤波器的高频特性滤波器的安装方式滤波器的安装方式2021/9/2116信号电缆滤波器所有有条件滤波的电缆上应该安装所有有条件滤波的电缆上应该安装设计内容：设计内容：滤波器的形式（线路板安装或面板安装）滤波器的形式（线路板安装或面板安装）电容的容量电容的容量电路的形式电路的形式2021/9/2117非屏蔽机箱怎样处理控制差模辐射控制差模辐射控制差模辐射控制差模辐射金属板金属板线路板信号线路板信号地接机壳地接机壳
5、电缆下铺设铜皮电缆下铺设铜皮电源滤波器电源滤波器2021/9/2118辐射发射超标时常见的错误将全部注意力放在：将全部注意力放在：屏蔽机箱、机柜是否接地良好屏蔽机箱、机柜是否接地良好屏蔽机箱、机柜上是否有孔洞、缝隙屏蔽机箱、机柜上是否有孔洞、缝隙忽略电源线和信号电缆的问题忽略电源线和信号电缆的问题2021/9/2119判断导致超标原因的步骤拔掉所有信号电缆拔掉所有信号电缆所有电缆可拔下所有电缆可拔下只剩电源线不可拔下只剩电源线不可拔下无电缆无电缆是是其它电缆问题其它电缆问题排除电源排除电源线故障线故障合格合格不合格不合格电缆故障电缆故障排除机箱故障排除机箱故障仅保留电源线仅保留电源线不是不是是
6、否电源线问题是否电源线问题机箱问题机箱问题排除电缆故障排除电缆故障合格合格排除电缆故障排除电缆故障不合格不合格逐根插上电缆逐根插上电缆不合格不合格合格合格不合格不合格结束结束结束结束合格合格合格合格合格合格2021/9/2120典型试验三：电快速脉冲目的：对电感性负载断开时的干扰的敏感性目的：对电感性负载断开时的干扰的敏感性电感性负载电感性负载2021/9/2121 电快速脉冲（EFT或FTB）试验波形双指数脉冲双指数脉冲15ms脉冲串脉冲串(5kHz)脉冲串间隔是脉冲串间隔是300ms2021/9/2122电快脉冲试验容性卡钳距参考地100mm,轮流卡每根电缆EUT与参考地平面之间的距离大于
7、100mm参考地平面的每个边要超出EUT100mm并与大地相连EUT与发生器或卡钳之间的电源线或信号线长度小于1米脉冲群信号源连辅助设备与端接2021/9/2123GJB151A中的类似试验2021/9/2124 Bulk cable injection evaluation.2021/9/2125电快速脉冲试验失败的机理一VN2021/9/2126电快速脉冲试验失败的机理二2021/9/2127电源线上的对策在电源线入口处安装高频性能良好的滤波器在电源线入口处安装高频性能良好的滤波器2021/9/2128信号电缆对策一平衡电路：平衡电路：V=02021/9/2129信号电缆对策二屏蔽电缆：屏
8、蔽电缆：2021/9/2130信号电缆对策三共模扼流圈：共模扼流圈：ZCMVN2021/9/2131铁氧体磁环匝数与特性的关系2021/9/2132信号电缆对策四滤波电容：滤波电容：2021/9/2133典型试验四：浪涌试验目的：附近发生雷电时，设备的抗扰度目的：附近发生雷电时，设备的抗扰度一般小于一般小于75kA最大可达最大可达300kAI导体周围产导体周围产生强磁场生强磁场2021/9/2134浪涌（模拟雷电干扰）试验波形2021/9/2135浪涌试验装置信号电缆用的耦信号电缆用的耦合解耦网络合解耦网络接电网接电网接辅助设备接辅助设备EUT与发生器或耦合器之与发生器或耦合器之间的电缆小于间
9、的电缆小于2米米保护地线要能够保护地线要能够承受浪涌电流承受浪涌电流2021/9/2136浪涌试验内容2021/9/2137军标中的类似试验CS106交流交流直流直流2021/9/2138CS106试验的校准V5在5无感电阻上校准得到规定的电压值0.062021/9/2139CS106试验波形tVpVp=100V、200V、400Vt=0.15 s、5 s或或 10 s 2021/9/2140浪涌试验对设备影响的机理电源线上过高的电压导致器件损坏电源线上过高的电压导致器件损坏流过器件过大的电流导致器件损坏流过器件过大的电流导致器件损坏2021/9/2141浪涌试验的对策浪涌抑制器件浪涌抑制器件
10、压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管气体放电管气体放电管低通滤波器低通滤波器上策上策下策下策2021/9/2142瞬态干扰抑制器件瞬态干扰瞬态干扰气体放电管气体放电管压敏电阻压敏电阻瞬态抑制二极管瞬态抑制二极管VIVIVI2021/9/2143瞬态干扰抑制器件比较 浪涌电压压敏电阻瞬态抑制二极管气体放电管22050010002021/9/2144气体放电管的使用方法残留尖峰残留尖峰时间时间电压电压电压跌落电压跌落2021/9/2145低通滤波器对脉冲干扰的抑制AfILf+fCOfCOAf输入脉冲频谱滤波器特性输出脉冲频谱输出脉冲频谱2VIPd2VIPd相当于脉冲的上升时间和相当于脉冲的
11、上升时间和脉宽变大，而幅度没有减脉宽变大，而幅度没有减小。小。2021/9/2146低通滤波器对瞬态干扰的抑制VOUT/VIN-10-20-30-40 fCO1/2 0.10.010.0010VOUT/VIN=2 fco 2021/9/2147低通滤波器抑制脉冲的效果低通滤波器低通滤波器2021/9/2148CS106对滤波器的要求若：若：fCO=0.01则：则：VOUT/VIN 0.04因为：因为：VOUT/VIN=2 fco =3.54 fco 400V 16V200V 8V100V 4V =10 s fco=1kHz =5 s fco=2kHz =0.15 s fco=66kHz2021
12、/9/2149滤波器的电路结构浪涌注入端浪涌注入端被保护电路端被保护电路端2021/9/2150滤波器与瞬态抑制器共用浪涌注入端浪涌注入端被保护电路端被保护电路端2021/9/2151典型试验五：静电放电试验放电电流放电电流 I2021/9/2152静电枪电原理路人体模型电路人体模型电路接地端接地端放电端放电端放电开关放电开关放电枪核心放电枪核心2021/9/2153静电放电试验装置水平耦合板水平耦合板1.6 0.8mEUT绝缘垫绝缘垫垂直耦合板垂直耦合板500mm正方形，距正方形，距EUT100mm直接对直接对EUT放电放电垂直板间接放电绝缘桌绝缘桌参考地板 1m2边沿比耦合板外延 500m
13、m耦合板通过470k电阻接地对于落地设备，水平耦合板对于落地设备，水平耦合板=垂直耦合板，垂直耦合板，EUT放在放在100mm厚的绝缘板上厚的绝缘板上水平板间接放电2021/9/2154ESD对电路工作影响的机理不良搭接孔缝电流找阻抗最小路径静电放电产生的电磁场2021/9/2155ESD对电路工作影响的机理不良搭接孔缝电流找阻抗最小路径静电放电产生的电磁场2021/9/2156ESD常见问题与改进 ESDVESDESDVESD屏蔽层2021/9/2157ESD常见问题与改进ESD1I1ESD2I2二次放电ESD1I1ESD2铁氧体磁珠2021/9/2158感性负载断开时产生的干扰20 200
14、 VdctVLI0VdcVLt电源回路中的电流（电压）C对应的对应的EMC实验：实验：EFT特点：脉冲串特点：脉冲串2021/9/2159两种触点击穿导通机理气隙上的电压击穿电压击穿电压维持电压320V0.08mm 接触点距离 阳极(+)阴极()电子流辉光放电辉光放电 气体电离气体电离弧光放电弧光放电 金属气化金属气化2021/9/2160消除感性负载干扰RRCLLLRL2021/9/2161阻尼电路参数确定R:越大，开关闭合越大，开关闭合时限流作用越好时限流作用越好越小，开关断开越小，开关断开时反充电压越小时反充电压越小V/Ia R RL折衷折衷C:由于没有弧光，由于没有弧光，L中的能量全部进入中的能量全部进入C，VC=I(L/C)1/2为了防止发生辉光，为了防止发生辉光，VC (I/300)2 L为了防止发生弧光，电容充电速率要小于为了防止发生弧光，电容充电速率要小于1V/s，C 10-6 I2021/9/2162