- 電磁兼容(EMC)設計與測試
- 尚開明編著
- 1416字
- 2018-12-30 16:25:53
1.2.1 傳導與輻射
當我們開空調時,室內的熒光燈會出現瞬間變暗的現象,這是因為大量電流流向空調,電壓急速下降,利用同一電源的熒光燈受到影響。還有,在使用吸塵器時,收音機會出現啪啦啪啦的雜音,原因是吸塵器的電動機產生的微弱電壓/電流變化,通過電源線傳遞進入收音機,以雜音的形式通過揚聲器放了出來。這種由一個設備中產生的電壓/電流通過電源線、信號線傳導并影響其他設備的,將這個電壓/電流的變化稱為“傳導干擾”。
通過給發生源及被干擾設備的電源線安裝濾波器,可以阻止傳導干擾的傳輸。當信號線上出現傳導噪聲時,可以選用抗干擾性能較好的傳輸介質,如同軸電纜、雙絞線、光纖等,以減小傳導干擾。
當摩托車從附近道路通過時,電視會出現雪花狀干擾。這是因為摩托車點火裝置的脈沖電流產生了電磁波,傳到空間再傳給附近的電視天線、電路,產生了干擾電壓/電流。這種通過空間傳播并對其他設備電路產生無用信號,造成危害的干擾稱為“輻射干擾”。由于傳播途徑是空間,因此解決輻射干擾的主要方法是屏蔽、濾波。
傳導干擾是電壓/電流產生了不必要的變化,這種變化通過導線直接傳遞給其他設備,造成危害。輻射干擾是由于電壓/電流變化而產生的電磁波通過空間傳播到其他設備,在電路或導線上產生不必要的電壓/電流,并造成危害。
傳導干擾通過電源線或信號線泄漏,直接對其他設備產生干擾。同時這些導線產生的電磁波以輻射干擾的形式危及附近的設備。而且設備本身內部電路也產生電磁波,以輻射干擾的形式危及其他設備。
各國政府管理部門都頒布了電子設備輻射電磁場的限值,目的在于控制輻射產生的電磁干擾,控制它們對其他電子設備的干擾。
需要指出的一點是:符合標準中的限值并不能說明發射不產生干擾,標準的目的在于限制電磁污染,使電磁干擾盡量小,對其他電子設備的影響盡量小。
傳導與輻射是電磁干擾的兩種方式,一般情況下,低頻的干擾主要通過傳導進行傳播,高頻的干擾除了通過線纜的傳導外,還有相當大的能量通過空間輻射。
傳導主要是各種線纜上的干擾,例如,電源線上的傳導發射超標會影響整個電網的質量,會影響電網中其他設備的工作。涉及的測試項目有傳導發射測試、射頻場感應傳導騷擾抗擾度測試。
輻射主要是空間的干擾,輻射測試是在特定環境下進行的,如在開闊場地或電波暗室里進行,涉及的測試項目有輻射發射測試、射頻場輻射抗擾度測試。
電子環境中還存在一些瞬態干擾,其特點是持續時間短,能量高,對設備造成影響,使設備暫時失效或出現故障。常見的瞬態干擾有電快速瞬變脈沖群、浪涌、靜電放電干擾。
電源線上的傳導發射測試是電磁兼容測試中要求的一項測試,如圖1.2所示,在電源回路中安裝濾波器,以阻止系統產生的干擾通過電網影響其他設備。

圖1.2 電源線上的傳導發射路徑
電子設備中各電路產生的電磁振蕩、雜波、諧波等干擾,都會通過電源回路傳導至電源輸入側,控制傳導發射限值,就是要控制電磁發射能量,減小電子設備對電網的影響,維護電網中其他設備的正常工作。
電子產品系統的輻射是指系統對電磁空間釋放的電磁能量,電磁輻射有一個電場和磁場分量的振蕩,分別在兩個相互垂直的方向傳播能量,電磁輻射是以一種看不見、摸不著的特殊形態存在的物質。人類生存的地球本身就是一個大磁場,它表面的熱輻射和雷電都可產生電磁輻射,太陽及其他星球也從外層空間源源不斷地產生電磁輻射。圍繞在人們身邊的天然磁場、太陽光、家用電器等都會發出強度不同的輻射。電子設備輻射示意圖如圖1.3所示。

圖1.3 電子設備輻射示意圖