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2023-06-15 110 次

EMI电磁干扰及电源线传导干扰理论简介

一、EMI电磁干扰的定义
电磁干扰(EMI)是“被电磁耦合所引起的设备、传输通道或系统性能下降”。电磁耦合只是一种电磁现象,即一个客观的物理现象,可能导致设备性能的降低或损坏,但不一定就是后果。电磁干扰是电磁耦合所造成的后果。过去,在术语上没有清晰地将物理现象及其后果区分开来,一般统称为干扰。

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EMI传导辐射干扰测试系统 

二、电磁干扰源分类
电磁干扰(EMI)可以按照传输路径分类,如导电干扰和辐射干扰,这里对导电干扰的传输路径包括电容耦合、感应耦合和共模耦合;按辐射干扰的传输特性,如近场感应耦合和远场辐射耦合;按频带,如窄带干扰和宽带干扰;按干扰频率范围,如电力频率和音频干扰、超低频干扰、载波干扰、无线电频率和视频干扰、微波干扰;按干扰者的主观意图,如故意干扰源和非故意干扰源;以及按源的性质,如自然干扰和人为干扰等。

三、电磁干扰源三要素
电磁干扰的所有现象均由三大要素组成,即:电磁干扰源、传输电磁干扰能量到敏感设备的介质,即传输通道或耦合途径;以及对电磁干扰有反应或受到影响的敏感设备。

四、电磁干扰源的时间、空间和频谱特性
根据电磁干扰的原理,电磁干扰的工作方式可以分为辐射干扰和传导干扰两大类。辐射干扰是指从远处的干扰源以电磁波的形式被吸收的干扰。传导干扰是指从近距离的干扰源通过耦合电容、电感和共模耦合到受扰设备上的干扰。在低频范围内,传导干扰是主要的电磁干扰形式。一个有用的信号如果进入另一个信道,就会成为由功率转换所产生的小火花所伴随的未经预期的信号。

所有类型的电子电气设备可能成为线路传导干扰源。传导干扰源可以分为无功和有功两类。无功传导干扰源通常与机械电器设备有关,如变流器、加热电路和数据处理机。这些干扰的机理通常是由于电弧放电或电流的突然变化而产生的。当某一部分的正常工作影响另一部分的工作时,就会产生有功干扰,如脉冲发生器、时钟电脑和其他周期发生器。有功干扰源通常比无功干扰源更容易处理,因为它们的频率和功率是由设计确定的。只有当同时存在源、传输路径和接收器时才会发生传导干扰,因此必须将相应的设计规则应用于每一方面。

五、电源线传导干扰

测量电源线表明,大多数电子电气设备的传导辐射频率从几百千赫至100兆赫不等。当频率非常高时,由于导体损耗和分布电感器和电容器的效应,传导电流会被大大衰减。在直流电源的输出端,可能会出现不同程度的交流声音和其他干扰。在交流整流的频域中,由于电源滤波器、共模电容和不希望的并联电感共振的组分,可能会出现一些波形扰动。可能会在电源的输出端引起阻尼振荡。AC发电机和电磁线圈所产生的传导干扰具有瞬态和稳态的特性。当负载拔出时,发电机提供的电流会急剧下降,从而产生振幅为125V的峰值瞬态。当AC发电机的EM干扰断开时,会产生振幅为100V~-40V的瞬态干扰电压。如果同时出现电磁线圈感应开关和AC发电机的衰减瞬态,可能会产生600V的瞬态干扰电压。数据处理机产生大量的宽带噪声。干扰源包括电机、变流器、凸轮接触器、电磁铁、晶体管、继电器、放大器、触发器、门电路、电源线和驱动机械手等。这些设备经常会给电源线和数据线带来严重的干扰。例如,计算机逻辑元件的传导频谱范围为0.05MHz~20MHz,指令程序设备的电源线传导频谱范围为1MHz~25MHz,指令程序设备的信号线传导频谱范围为0.1MHz~25MHz。

力汕电子科技(上海)有限公司为力天集团LISUN GROUP的全资子公司,专注于照明和电器测试仪器的生产、研发和销售,LISUN GROUP在欧洲、美国、俄罗斯、印度和韩国都设立了展厅并驻有销售代表,于2012年在上海设立研发中心和世界级的检测实验室。力汕LISUN的全系列产品都是严格按照ISO9001:2015的要求进行研发和生产;同时也是国际照明协会CIE会员单位,所有产品都符合CIE的要求;另外,力汕LISUN的产品均通过CE认证并获得出口欧盟的资格。

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