电磁干扰源优秀课件.ppt

电磁干扰源第1页，本讲稿共20页电磁干扰源分类 电磁干扰源种类繁多，可按不同的方法进行分类。对测量环境中直接影响测量及测量设备的 干扰来源可分为l自然干扰源l人为干扰源第2页，本讲稿共20页自然干扰源自然干扰源 (1)大气噪声干扰：如雷电产生的火花放电 (2)太阳噪声干扰：指太阳黑子的辐射噪声 (3)宁宙噪声：指来自银河系的噪声。(4)静电放电：人体、设备上所积累的静电电压可高达几万伏直到几十万伙常以电晕或火花方式放掉，称为静电放电。第3页，本讲稿共20页人为干扰源人为干扰源 l(1)无线电发射设备l(2)工业、科学、医疗(ISM)设备l (3)电力设备：l(4)汽车、内燃机点火系统l(5)电网干扰l(6)高速数字电子设备第4页，本讲稿共20页开关电源电磁干扰源分析开关电源电磁干扰源分析 开关电源作为一种电源设备，其应用越来越广泛。随着电力电子器件的不断更新换代，开关电源的开关频率及开关速度不断提高，但开关的快速通断，引起电压和电流的快速变化。这些瞬变的电压和电流，通过电源线路、寄生参数和杂散的电磁场耦合，会产生大量的电磁干扰。第5页，本讲稿共20页开关电源的干扰源分析开关电源的干扰源分析l。开关电源在工作过程中所产生的浪涌电流和尖峰电压就形成了干扰源，工频整流滤波使用的大电容充电放电、开关管高频工作时的电压切换以及输出整流二极管的反向恢复电流都是这类干扰源。第6页，本讲稿共20页开关电源的干扰源分析开关电源的干扰源分析按耦合通道来分 1)传导干扰 2)辐射干扰按噪声干扰源种类来分 1)尖峰干扰 2)谐波干扰第7页，本讲稿共20页电磁干扰的抑制措施电磁干扰的抑制措施 l电磁干扰由三个基本要素组合而产生：1)电磁干扰源;2)对该干扰能量敏感的设备;3)将电磁干扰源传输到敏感设备的媒介即传输通道或藕合途径。第8页，本讲稿共20页电磁干扰的抑制措施电磁干扰的抑制措施主要从两个方而考虑：一是减小干扰源的干扰强度;一是切断干扰传播途径。常用的抗干扰措施包括1)电路的隔离、2)屏蔽、3)接地、4)加装EMI滤波器5)PCB板的合理布局与布线。第9页，本讲稿共20页电路的隔离电路的隔离 l电路的隔离主要有：1)模拟电路的隔离 2)数字电路的隔离 3)数字电路 4)模拟电路之间的隔离第10页，本讲稿共20页电路的隔离电路的隔离 对于开关电源的模拟信号控制系统的隔离l交流信号一般采用变压器隔离l直流信号一般采用线性隔离器(如线性光电耦器)隔离 第11页，本讲稿共20页电路的隔离电路的隔离数字电路的隔离主要有l脉冲变压器隔离、l光电耦合器隔离等。其中数字量输入隔离方式主要采用脉冲变压器离、光电耦合器隔离;而数字量输出隔离方式主要采用光电耦合器隔离、高频变压器隔离。第12页，本讲稿共20页屏蔽屏蔽 屏蔽一般分为两类，l一类是静电屏蔽，主要用于防止静电场和恒定磁场的影响;l另一类是电磁屏蔽，主要用于防止交变电场、交变磁场以及交变电磁场的影响。屏蔽是抑制开关电源辐射干扰的有效方法。可以用导电良好的材料对电场屏蔽，而用导磁率高的材料对磁场屏蔽。第13页，本讲稿共20页接地接地 为防止各种电路在工作中产生互相干扰，使之能相互兼容地工作，根据电路的性质，将工作接地分为不同的种类。比如直流地、交流地、数字地、模拟地、信号地、功率地、电源地等。在电路的设计中，应将交流电源地与直流电源地分开，模拟电路与数字电路的电源地分开，功率地与弱电地分开。第14页，本讲稿共20页加装加装EMI滤波器滤波器 电源滤波器安装在电源线与电子设备之间，用于抑制电源线引出的传导干扰，又可以降低从电网引入的传导干扰，对提高设备的可靠性有重要的作用。开关电源产生的电磁干扰以传导干扰为主，而传导干扰又分差模骚扰和共模干扰两种 第15页，本讲稿共20页加装加装EMI滤波器滤波器第16页，本讲稿共20页PCB板的合理布局与布线板的合理布局与布线 l开关电源的辐射干扰与电流通路中的电流大小，通路的环路面积，以及电流频率的平方等三者的乘积成正比，即辐射干扰EIAf 2。运用这一关系的前提是通路尺寸远小于频率的波长。上述关系式表明减小通路面积是减小辐射骚扰的关键，这是说开关电源的元器件要彼此紧密排列。第17页，本讲稿共20页PCB板的合理布局与布线板的合理布局与布线l在初级电路中，要求输入端电容、晶体管和变压器彼此靠近，且布线紧凑;在次级电路中，要求二极管、变压器和输出端电容彼此贴近。在印制板上，将正负载流导线分别布在印制板的两面，并设法使两个载流导体彼此间保持平行，因为平行紧靠的正负载流导体所产生的外部磁场是趋向于相互抵消的 第18页，本讲稿共20页小结小结 要提高开关频率，提高开关电源产品的质量，电磁兼容性是不容忽视的问题。产生开关电源电磁干扰的因素还很多，抑制电磁干扰还有大量的工作。只有在设计时充分考虑电磁兼容问题，才能使开关电源得到更普遍的应用 第19页，本讲稿共20页谢谢第20页，本讲稿共20页