来源:网络转载更新时间:2020-12-07 11:22:36点击次数:2180次
电迅速瞬变单脉冲群(EFT)抗扰度实验是电子电气产品现阶段运用最普遍且较难根据的一项电磁兼容测试(EMC)实验冋.参考IEC61000-4-4,我国也制订了自身的规范GB/T17626-4.EFT实验就是指是一种将由很多迅速瞬变单脉冲构成的单脉冲群藕合到电气设备和电子产品的开关电源端口号,数据信号和操纵端口号的实验.因为EFT增益值和延迟时间短、幅度值和反复頻率高特性,促使电子设备长期性来难以克服电迅速瞬变单脉冲群的影响,因而相对的EFT测试通常实际效果并不是很理想化.为了更好地维护系统软件的一切正常运作,降低多余的伤害,必须对电子设备的EFT开展抑止.传统式的EFT抑止关键釆取载入滤波器的方法,因为主要参数挑选不善,通常抑止实际效果也不是非常好⑷邑文中关键讨论的基本参数针对EFT抑止的危害,另外改善了接地,选用了开关电源耦合设备以减少开关电源侧出现意外的影响.
1电迅速瞬变单脉冲群原理剖析
EFT造成于交流电流投切、汽车继电器接触点跳跃等转换的暂态全过程,以差模和共模的方法作用于供电系统开关电源端口号、输入/輸出数据信号、数据信息和操纵端口号,对电子产品造成骚扰,其工作电压尺寸在于负荷电源电路的电感器、负荷断掉速率和物质的承受工作能力.因为交流电流断掉或接入时,在电源开关处存有电弧再次燃烧和灭掉这一暂态过程过
程,刚开始单脉冲工作电压幅度值较低.頻率较高,伴随着接触点空隙的増大,单脉冲电床愈来愈高,但頻率却在降低.'1交流电流数次亜复通断时.踪冲会以相对的间隔时间反复多次出現.实測说明,单脉冲工作电压可达到8kV.反复頻率为10kHz~1MHz.GB/T17626.4-1998要求的EFT单脉冲为双指数值波型,增益值为5ns,延迟时间为50ns,每一个单脉冲能地为2mJ,单脉冲群持絞时冋为15ms,单脉冲群周期时间为300ms,反复頻率为2.8kHz(对4kV测试级别)或8kHz(对H:他测试级别)
2评测经典案例
2.1案例精确测量
融合规范GH/T17626.4-1998(电迅速瞬变脉群抗扰度实验》的方式,大家选择徐州市某公司的DOUBLETBW2105称重控制器开展测址,对称重控制器的群脉冲影响干了有关的测试
测试的结果显示,按CB/T17626.4-1998的规定.当释放1kV的群脉冲时,称重控制器不可以一切正常工作中,主要表现为数据显示信息静止不动.当群脉冲撤消后也不可以回应一切正常.由此可见数7仲的內部电源电路遭受了群脉冲的危害失去功效.不可以根据国家标准EFT的检验.常见的嚴件如一极管.MOSFET、场效管、晶体三极管等全是比较敏感元器件.称重控制器內部包括由一系列常见电源电路的电子器件构成的电源电路控制模块.当遭受页复频率较高,波型上升冋短的成群脉冲冲击性时,会损吿部分元器件的作用.从而危害全部系统软件的工作中.称重控制器遭受单脉冲冲击性后的危害主要表现为显示信息异常.而关闭电源重续电后能一切正常起动表明,群脉冲的冲击性并沒有导致的毁坏,仅仅因为电fit累积的缘故而暫时丧失功效.
2.2受试机器设备不可以根据EFT实验的根本原因
EFT的频带能虽关键集中化在100MHz下列,基本汽车继电器触、交流接触器合闭或断升的艇间造成的EFT影响能够关键觉得是电容器、电感器綱合的传输方法根据共模干扰(即产生于保护设备电源电路中某点各输电线对和接地线应外売中间的影响和差模F扰(即产生在电源电路各输电线之冋的影响作用于供电系统开关电源端【I、数据信号和操纵端口,进而对保护设备造成比较严重危害.EFT一般不容易造成机器设备的毁坏,但因为其影响频带遍布较宽,会对机器设备一切正常工作中造成危害.尤其是贴近CPU输出功率时,保护设备很有可能也会遭受辐射源影响的危害.电场的影响也很有可能会影响保护设备的一切正常运作.其影响原理为EFT对路线中半导体材料结电容单边持续电池充电积累,造成电源电路甚至机器设备的错误操作,因而能够依据EFT功效的原理而设计方案相对的滤波器.
3抑止对策
对EFT影响的抑止能够选用如防护、屏蔽掉、过滤、去耦、接地、限幅及其有效走线以降低杂散电容器等对策.文中详细介绍滤波器、接地和开关电源耦合的隔离方法.
3.1滤波器设计方案
针对EFT的过滤抑制,通常非常简单的方法是加铁氧体磁芯磁芯滤波器.铁氧体磁芯一般制成空心型,输电线越过在其中.当输电线中的电流量越过铁氧体磁芯时低頻电流量能够基本上无衰减系数地根据,但高频率电流量却会遭受非常大的耗损,转化成发热量释放,因此 铁氧体磁芯和越过在其中的输电线即变成吸收式热泵低通滤波器,针对EFT能具有一定的抑制效果.
殊不知,针对群脉冲的抑止,通常单加铁氧体磁芯磁芯滤波器还不够,设计方案基本滤波器是抑止群脉冲最有效方式之一.滤波器常见于传输EMI噪音的滤除,依据一般设计方案传输EMI滤波器的工作经验,大家设计方案了一个基本的EMI滤波器.根据测试发觉针对EFT的抑止实际效果并不是很佳,由此可见EFT滤波器是之别与传统式EMI滤波器的.因为EFT的频段极宽,且幅度值很大,因此 对滤波器的规定也不一样.融合有关基础理论,参照先人的设计方案,设计方案岀了下图4所显示的滤波器.根据调整相匹配的主要参数,发觉电感器和电容器的赋值危害非常大.历经不断的实验发觉,火线零线、零线的电容器值C1、C2取20nF上下,火线零线和接地线、零线和接地线的值C3、C4取5nF上下,另外共模扼流圈N1、N2电感器取1mH上下时抑止噪音数据信号较为理想.
添加滤波器后,根据群脉冲释放精确测量说明,称重控制器非常容易就根据了1kV群脉冲的精确测量,而且再拉高工作电压到2mV时也可以显示信息一切正常,说明滤波器的实际效果较为理想.
3.2接地和开关电源三相五线改善
GB/T17626.41998《电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》中要求:实验仪器接地电缆线与接地参照平面图的联接和全部钢筋搭接所造成的电磁感应线圈尽量小由于钢筋搭接电导体的电阻测量与电导体截面的总面积及直径反比,因此 接地线的挑选上需要详尽考虑到.根据电导体表层的频射电流量存有趋肤效应,降低电导体频射特性阻抗(电阻器及电感器的一种方法便是提升直径,采用经济发展合理的平扁电导体带,由于其直径超过截面同样的长方形杆或圆杆的直径.在称重控制器中大家选用软铜带完成接地电缆线与接地参照平面图的联接,置单脉冲群为高频率数据信号,因此 选用多一点接地方法,电迅速瞬变单脉冲群产生器、耦合去耦互联网都根据软铜带引至接地参照平面图,钢筋搭接尽量短,针对EFT单脉冲的抑止能具有进一步的抑制效果.实验说明,测试工作电压能获得200V上下的提升 .
商业开关电源在向系统软件出示电力能源的另外,也将其噪音藕合到配电设备,即便 充电电池供电系统的系统软件.充电电池自身也是有高频率噪音,数字集成电路中的脉冲信号更承受不了来源于开关电源的影响,选用藕合的方法可以一定水平的割断噪音传到.藕合的功效是将沟通交流数据信号过去一级传入下一级,其方式有立即藕合和变电器藕合,能进行这一每日任务的方式便是选用电容器传送或变电器传送来完成.因为用电容器传送时,数据信号的相位差要延迟时间一些,会对內部的逆变电源控制回路导致一定的危害.依据直流电流量的特性,大家釆用变电器传送.实验说明,50Hz的直流电流量可以一切正常的传送到称重控制器机器设备,而高频率噪音在经过变电器的情况下会出现一定的衰减系数,能在一定水平上抑止群脉冲的危害.
4结果
因为EFT影响具备时间较短而力度大的特性,它对称重控制器的平稳运作将导致负面影响.融合上边的剖析,大家抑止EFT关键考虑到好多个层面:设计方案合理的滤波器,选用恰当的接地方法,另外割断开关电源外界杂生数据信号的影响等实际效果.
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