電磁兼容教材

電磁兼容及其實(shí)現(xiàn)方案沙斐北京交通大學(xué)電磁兼容實(shí)驗(yàn)室我室1982年成立。2001年由中國(guó)實(shí)驗(yàn)室國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）正式批準(zhǔn)為“國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室”。電波暗室1992年建成，2006年重建，均為自行設(shè)計(jì)。一、什么是電磁兼容？電磁兼容（EMC--ElectromagneticCompatibility）是一門(mén)新興的綜合性學(xué)科，主要研究電磁干擾和抗干擾的問(wèn)題。即怎樣使在同一電磁環(huán)境下工作的各種電子電氣的器件、電路、設(shè)備或系統(tǒng)，都能正常工作，互不干擾，達(dá)到兼容狀態(tài)。EMC要求元器件電路設(shè)備系統(tǒng)四個(gè)階段都必須實(shí)現(xiàn)互不干擾，正常工作，達(dá)到電磁兼容。系統(tǒng)的電磁兼容要求應(yīng)逐層向下分解，提出各階段的電磁兼容要求。構(gòu)成干擾三要素EUTEUT騷擾源傳輸途徑敏感設(shè)備空間輻射的電磁波導(dǎo)線傳導(dǎo)的電壓電流降低騷擾發(fā)射水平、切斷傳輸途徑、提高抗擾度。任何電子電氣設(shè)備都可能是騷擾源，也可能是敏感設(shè)備。騷擾源自然騷擾源：雷電、靜電放電。人為騷擾源：任何電子電氣設(shè)備，1、功能性信號(hào)：有用信號(hào)，例如廣播、電視、雷達(dá)、信息技術(shù)設(shè)備等；2、電磁噪聲：不帶任何信息的電磁現(xiàn)象，例如電感負(fù)載切斷時(shí)產(chǎn)生的瞬變脈沖噪聲、接通負(fù)載時(shí)的沖擊電流及開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)的抖動(dòng)產(chǎn)生的脈沖噪聲等。騷擾源的研究騷擾源的定位發(fā)生的機(jī)理時(shí)域的定量描述頻域的定量描述如何從源端來(lái)抑制騷擾的發(fā)射。數(shù)字脈沖信號(hào)的頻譜分析信息技術(shù)設(shè)備的工作信號(hào)是數(shù)字脈沖信號(hào)，具有很寬的頻帶，從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率為時(shí)鐘頻率的10~20倍或者為1/πtr,tr為脈沖的上升沿時(shí)間，即脈沖的前沿越陡峭或脈沖的重復(fù)頻率越高，則脈沖包含的高頻能量越大。雷電的模擬波形

開(kāi)路電壓

1.2/50μs絕緣跳火器件試驗(yàn)短路電流8/20μs導(dǎo)電不跳火器件試驗(yàn)CCITT波形10/700μs通信設(shè)備試驗(yàn)雷電模擬波形的頻譜分析雷電波形是脈沖信號(hào)，具有很寬的頻帶。能量主要集中在低頻部分，由脈沖強(qiáng)度（幅度X寬度）決定。帶寬可以用1/πtr來(lái)估算，tr為脈沖的上升沿時(shí)間，脈沖的前沿越陡峭，則脈沖包含的高頻能量越大。從電磁兼容角度應(yīng)該考慮的最高頻率約在300KHz—10MHz。靜電放電抗擾度試臉?biāo)矐B(tài)放電電流包含很多高頻成分，可達(dá)300~1000MHz,切斷電感負(fù)載產(chǎn)生的脈沖噪聲有刷電機(jī)、繼電器、電磁閥、高壓點(diǎn)火線圈等都是電感負(fù)載。如開(kāi)關(guān)是晶閘管，關(guān)斷時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌。開(kāi)關(guān)電源中的騷擾波形DC-AC逆變器的干擾DC-AC逆變器，輸入300V以上直流，輸出三相10KHz的PWM調(diào)制波，功率>100W供大功率三相交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。直流供電母線上有IGBT的關(guān)斷浪涌和續(xù)流二極管的恢復(fù)浪涌。PWM調(diào)制波輸出具有高頻諧波成分。逆變器的磁場(chǎng)輻射騷擾對(duì)敏感設(shè)備的干擾設(shè)備的敏感度門(mén)限：使設(shè)備產(chǎn)生不希望有的響應(yīng)或造成其性能降級(jí)時(shí)的騷擾電平，敏感度門(mén)限越低說(shuō)明設(shè)備的擾干擾能力越差。電磁干擾安全系數(shù)：敏感度限值(dB)與現(xiàn)存最大干擾(dB)之差，一般要求設(shè)備的電磁干擾安全系數(shù)不小于6dB，某些特殊設(shè)備如武器、電爆裝置等應(yīng)不小于20dB對(duì)模擬電路的干擾模擬電路具有一定的接收頻帶寬度，如果騷擾的有效頻帶全部或部分地落在模擬電路的接收帶寬內(nèi)，則騷擾就被接收并迭加在有用信號(hào)上，當(dāng)干擾與有用信號(hào)相比足夠大時(shí)，就會(huì)影響設(shè)備的正常工作。確定模擬電路敏感度門(mén)限的步驟：1、根據(jù)設(shè)備受損程度與輸入信噪比的關(guān)系，確定輸入信噪比，2、根據(jù)最小有用信號(hào)確定敏感度門(mén)限。模擬電路干擾的音頻整流現(xiàn)象騷擾的有效頻帶與模擬電路的接收頻帶無(wú)重迭，但由于騷擾非常強(qiáng)，仍會(huì)產(chǎn)生干擾。對(duì)數(shù)字電路的干擾