淺析電磁兼容EMC控制技術(shù)

吳鵬

【摘要】高頻、大功率電器和寬帶在科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展背景下獲得了廣泛應(yīng)用，在此期間也出現(xiàn)了很多問題，那就是系統(tǒng)正常運行受到了電磁干擾的嚴(yán)重影響。電磁兼容EMC控制技術(shù)部門不會讓處于同一電磁環(huán)境中的設(shè)備出現(xiàn)因受到電磁發(fā)射而同時癱瘓的情況，也就是設(shè)備之間互不干擾，各自在自己正常功能中保持共存。在此基礎(chǔ)上，文章對電磁兼容EMC控制技術(shù)展開簡單探析，希望可以提供一個有效意見，從而推動電磁兼容技術(shù)在最佳狀態(tài)下持續(xù)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電磁兼容EMC；控制技術(shù)；應(yīng)用

一、EMI電磁干擾

一些高頻率、大功率的電氣設(shè)備在運行狀態(tài)下所產(chǎn)生的電磁場噪音，對周圍設(shè)備產(chǎn)生干擾的情況統(tǒng)稱為EMI。

普遍來說，自然界干擾源和人為干擾源為電磁干擾源的兩大類型。要產(chǎn)生電磁干擾必須要同時具備干擾源、干擾路徑以及對電磁干擾敏感性比較高的接收電路三種因素。

二、EMC電磁兼容概念

電磁干擾輕時測量數(shù)據(jù)會出現(xiàn)上下浮動情況；嚴(yán)重時會導(dǎo)致檢測系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)邏輯混亂、系統(tǒng)癱瘓甚至是電子線路被燒毀情況。所以，抗電磁干擾技術(shù)就顯得極為重要。

電磁兼容性EMC主要指的是一種零件、設(shè)備或者是系統(tǒng)的功能，它可以在自身狀態(tài)下正常運行并且還不會對同環(huán)境中的其它設(shè)備產(chǎn)生強烈電磁干擾。

三、電磁兼容控制的對策

形成電磁干擾的三種因素可作為設(shè)計消除或降低電磁干擾策略的依據(jù)，從而制定三種方法。

（一）消除或控制干擾源

清除干擾源是一種積極主動的方式，比如存在干擾的電氣設(shè)備要放在距離檢測裝置比較遠(yuǎn)的位置；用無刷電動機代替整流子電動機；在繼電器、接觸器等機械設(shè)備上添加消弧裝置，但是大部分情況下很難實現(xiàn)此方法。

（二）對干擾路徑進(jìn)行破壞

針對通過電路侵入的干擾，可以通過提升絕緣性能、對變壓器和光耦合器進(jìn)行隔離等方式切斷干擾路徑；可通過退耦、濾波等方式轉(zhuǎn)移干擾信號；更改接地方式切斷干擾路徑。針對通過“輻射”方式侵入的干擾源，普遍對各種屏蔽方式進(jìn)行利用，如靜電屏蔽、磁屏蔽以及電磁屏蔽等。

（三）減弱接收回路對干擾的敏捷性

一般來講，高輸入阻抗的電路相對于低輸入阻抗的電路來講更容易受到干擾；模擬線路沒有數(shù)字電路抗干擾效果好。一個設(shè)計優(yōu)秀的檢測設(shè)備應(yīng)該富有對有用信號敏感、對干擾信號盡量降低敏感的性能。

四、電磁兼容控制技術(shù)

在工程實踐期間，可以按照電磁兼容控制方法分別選擇具有針對性措施來控制和清除各類電磁干擾。下面闡述一下怎樣破壞干擾路徑和削減檢測體系對干擾敏感性問題。

（一）通過路的干擾

一是由泄露電阻造成的干擾。要清楚差膜干擾，可將低通濾波器插進(jìn)回路；利用質(zhì)量高的玻璃纖維環(huán)氧層壓板要降低印刷版漏電引發(fā)的干擾，并將防濕阻焊層安裝在玻璃纖維環(huán)氧層壓板表面，從而形成接地保護環(huán)，促使漏電流進(jìn)入公共端和參考端，以至于不會對高輸入阻抗電路受到影響；只有讓信號輸入端子漏電處于距離220V電源進(jìn)線端子比較遠(yuǎn)的位置才能降低其引入的電源干擾，并將接地保護端子安裝在其周圍。

二是由共阻抗耦合引發(fā)的干擾。當(dāng)一個公用線路同時被兩個或兩個以上電路共同使用，而這條線路有存在特定阻抗情況下，這個阻抗就會成為這兩個電路的共阻抗。當(dāng)?shù)诙€電路的電流通過共阻抗所出現(xiàn)的壓降就已經(jīng)成為第一個電路的干擾電壓。利用接地線阻抗接入的共阻抗耦合干擾為最常見的例子，而一個功率放大器的輸入回路的地線和負(fù)載的地線共同使用的一節(jié)印刷電路板地線為最典型例子。

（二）通過場的干擾

各種存在于工業(yè)現(xiàn)場線路上的電壓、電流的變化將其相對應(yīng)電廠、磁場所發(fā)生的變化直接呈現(xiàn)出來，而位于“場”內(nèi)的導(dǎo)體在受到感應(yīng)之后從而形成感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流?！皥觥甭窂浇?jīng)?？梢詫⒏鞣N噪音源中存在的少量能量傳送給檢測電路，從而形成干擾源。

一是電場耦合引發(fā)的干擾。電場耦合換一種方式來講就是電容性耦合。動力輸電線可以對信號線產(chǎn)生干擾是電磁耦合最典型的例子。

一般來講，要降低電場耦合干擾，應(yīng)該在最大程度上加大兩者之間的距離，并降低導(dǎo)線之間的分布電容，或者是減少本干擾導(dǎo)線對地電阻力度；加大被干擾導(dǎo)線和土地之間的電容，但是這種方式會普遍降低電路相應(yīng)速度。

二是由磁場耦合引發(fā)的干擾。磁場耦合干擾普遍來講就是互感性耦合干擾，隸屬差模干擾范圍。

避免出現(xiàn)磁場耦合干擾途徑的方式包括：使信號源引線遠(yuǎn)離強電流干擾源，從而降低互感量M；利用絞扭導(dǎo)線可以將引入信號處理電路兩端的干擾電大小相等、相位相同，從而將差模干擾轉(zhuǎn)換成共模干擾；利用低頻磁進(jìn)行屏蔽等。

五、結(jié)語

一些基礎(chǔ)原則可在于實踐中的電磁兼容EMC控制技術(shù)進(jìn)行明確，但是理論和實際還是存在一定差距。大部分EMC控制都是利用外殼和縫隙屏蔽相結(jié)合方式來進(jìn)行實現(xiàn)，大部分情況下比較簡單的一些原則可以幫助EMC屏蔽得到有效實現(xiàn)；降低干擾需要從根源進(jìn)行；利用屏蔽、過濾或者是接地方式將干擾出現(xiàn)電路阻隔以及提升敏感電路的抗干擾能力等。表面處理和設(shè)計墊片是維持長時間屏蔽現(xiàn)象以及促使EMC性能得以實現(xiàn)的關(guān)鍵因素。

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