电磁干扰故障诊断精选文档.ppt

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1、电磁干扰故障诊断本讲稿第一页，共三十八页准备工作 仪器设备准备仪器设备准备 对策器件、工具准备对策器件、工具准备 数据准备数据准备本讲稿第二页，共三十八页仪器设备准备 频谱分析仪频谱分析仪 偶极天线（或普通杆天线）偶极天线（或普通杆天线）近场探头近场探头 电流卡钳电流卡钳 低噪声宽带放大器（低噪声宽带放大器（10kHz 1GHz）本讲稿第三页，共三十八页工具箱准备1.不同内径的分体式铁氧体磁环不同内径的分体式铁氧体磁环2.47pf、100pf、470pf、1000pf、10000pf的片的片状滤波器状滤波器3.47pf 10000pf 独石电容独石电容4.交流电容交流电容3300pf、0.47

2、 f、1 f 本讲稿第四页，共三十八页工具箱内容5.导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各一卷导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各一卷6.馈通滤波器馈通滤波器100pf、470pf、1000pf、10000pf 7.电源线滤波器电源线滤波器3A、10A各各1只只8.差模扼流圈差模扼流圈2只、共模扼流圈只、共模扼流圈1只只9.焊接工具一套焊接工具一套本讲稿第五页，共三十八页自制一些小工具 电流卡钳电流卡钳近场探头近场探头LISN和差共模分离器和差共模分离器前置放大器前置放大器脉冲干扰发生器脉冲干扰发生器本讲稿第六页，共三十八页电流卡钳的原理VIZT=V/IZT 的单位：的单位：或或 dB 本讲稿第七页，共

3、三十八页电流卡钳实物本讲稿第八页，共三十八页应急制作电流卡钳同轴电缆芯线与屏蔽层同轴电缆芯线与屏蔽层连接连接从工具箱中挑选一个内从工具箱中挑选一个内径合适的磁环径合适的磁环被测电缆被测电缆本讲稿第九页，共三十八页近场探头的原理VV (d /dt)=A(dB/dt)B本讲稿第十页，共三十八页近场探头实物本讲稿第十一页，共三十八页自制近场探头电电磁磁场场探探头头磁磁场场探探头头本讲稿第十二页，共三十八页自制近场探头（电磁场）本讲稿第十三页，共三十八页自制近场电场探头根据使用条件，套适当的绝缘层根据使用条件，套适当的绝缘层本讲稿第十四页，共三十八页近场探头的实际应用频谱分析仪频谱分析仪放大器放大器共

4、模扼流圈共模扼流圈（铁氧体磁环）（铁氧体磁环）本讲稿第十五页，共三十八页简易电快脉冲发生器本讲稿第十六页，共三十八页自制LISNL1L2香蕉插座，或其它合适的插座香蕉插座，或其它合适的插座BNC座座 所有电容引线最短所有电容引线最短 电阻引线最短电阻引线最短 电容符合安规电容符合安规本讲稿第十七页，共三十八页LISN电感的制作本讲稿第十八页，共三十八页原始数据准备 完整的发射测试曲线完整的发射测试曲线 超标点（包括临界点）的准确频率超标点（包括临界点）的准确频率 （精确到（精确到100kHz内）内）超标点的超标超标点的超标dB数数 被测设备内电路的周期信号（本振信号、时钟信号、被测设备内电路的

5、周期信号（本振信号、时钟信号、开关电源、开关电源、DC-DC转换器等）的频率转换器等）的频率试试验验室室提提供供本讲稿第十九页，共三十八页诊断前取得基准数据在开始工作前，先取得关注频率（超标频率）上的在开始工作前，先取得关注频率（超标频率）上的干扰发射的基准：干扰发射的基准：辐射发射（无论什么天线）辐射发射（无论什么天线）传导发射（无论什么传感器）传导发射（无论什么传感器）一旦定下来传感器，就不能再变（包括天线尺寸）一旦定下来传感器，就不能再变（包括天线尺寸）本讲稿第二十页，共三十八页试验记录表频率频率 超标超标dB数数 基准数基准数 改进后数改进后数156MHz 17dB 65dB 45dB

6、 本讲稿第二十一页，共三十八页深刻理解“dB”60dB?dB加滤波器加滤波器加滤波器加滤波器本讲稿第二十二页，共三十八页dB的变化举例5个潜在的泄漏源个潜在的泄漏源dB50%30%15%4%1%68121425本讲稿第二十三页，共三十八页解决发射超标的过程一解决最大的泄漏源：改善量解决最大的泄漏源：改善量=20lg10.5=6 dB解决第二大的泄漏源：改善量解决第二大的泄漏源：改善量=20lg0.50.2=8 dB解决第三大的泄漏源：改善量解决第三大的泄漏源：改善量=20lg0.20.05=12 dB解决第四大的泄漏源：改善量解决第四大的泄漏源：改善量=20lg0.050.01=14 dB解决

7、最后的泄漏源：解决最后的泄漏源：改善量改善量=20lg0.010.0006=25 dB本讲稿第二十四页，共三十八页解决发射超标的过程二解决第三大的泄漏源：改善量解决第三大的泄漏源：改善量=20lg10.85=1.4 dB解决第一大的泄漏源：改善量解决第一大的泄漏源：改善量=20lg10.5=6 dB解决第二大的泄漏源：改善量解决第二大的泄漏源：改善量=20lg0.50.2=8 dB解决第四大的泄漏源：改善量解决第四大的泄漏源：改善量=20lg0.20.16=2 dB解决最后的泄漏源：解决最后的泄漏源：改善量改善量=20lg0.160.15=0.6 dB认为此泄漏源无关紧要，今后不再考虑。认为此

8、泄漏源无关紧要，今后不再考虑。本讲稿第二十五页，共三十八页过程二的幅度变化dB6820.6如果再返回来考虑第三大如果再返回来考虑第三大的辐射源问题：的辐射源问题：去掉这个辐射源后，改善量：去掉这个辐射源后，改善量：0.15 20lg0.001=44 dB44没有经验的人会认为将其它没有经验的人会认为将其它措施去掉，只保留抑制第三措施去掉，只保留抑制第三大泄漏源的措施就可以了。大泄漏源的措施就可以了。本讲稿第二十六页，共三十八页诊断电磁干扰问题的步骤加上一项措施加上一项措施不合格不合格去掉最贵或最不好实现的措施去掉最贵或最不好实现的措施合格合格仍合格仍合格恢复这个措施恢复这个措施不合格不合格本讲

9、稿第二十七页，共三十八页传导发射超标的诊断用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点的数值用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点的数值判断干扰是差模还是共模判断干扰是差模还是共模填写超标点纪录表填写超标点纪录表直观检查不合理设计直观检查不合理设计采取措施，直到合格为止采取措施，直到合格为止采取措施，直到合格为止采取措施，直到合格为止本讲稿第二十八页，共三十八页共模、差模电流判断若：若：V=0差模电流差模电流若：若：V 0共模电流成份共模电流成份 V 1 V2 差模、共模混合差模、共模混合V 1=V2 仅有共模或差模仅有共模或差模V1V2本讲稿第二十九页，共三十八页在LISN上判断共模、差模

10、本讲稿第三十页，共三十八页差模发射问题一般发生在一般发生在1MHz以下，开关电源的开关频率上以下，开关电源的开关频率上原因是滤波器的差模衰减不够，特别是体积较小的滤波器原因是滤波器的差模衰减不够，特别是体积较小的滤波器解决方法：增加一个差模电容、两个差模电感解决方法：增加一个差模电容、两个差模电感原滤波器原滤波器电源电源本讲稿第三十一页，共三十八页共模发射问题超超标标发发射射为为共共模模电电流流检检查查滤滤波波器器安安装装方方式式更更换换共共模模电电感感更更大大的的滤滤波波器器1MHz以上1MHz以下重重装装滤滤波波器器有问题没问题更更换换高高频频性性能能较较好好的的滤滤波波器器没改善有所改善

11、试验共模损耗更大的试验共模损耗更大的滤波器直到合格滤波器直到合格不合格合格本讲稿第三十二页，共三十八页辐射发射超标问题测测量量超超标标（临临界界）点点，作作参参考考值值有电缆无电缆合格不合格只有电源电缆无共模电流不合格拔拔掉掉所所有有电电缆缆合格测量电测量电源线共源线共模电流模电流检查机检查机箱屏蔽箱屏蔽完成完成有共模电流合格不合格电电缆缆有有问问题题解解决决电电缆缆共共模模电电流流设设备备联联上上所所有有电电缆缆处理滤波器，处理滤波器，消除共模电消除共模电流流本讲稿第三十三页，共三十八页解决电缆上的共模电流联联上上某某根根电电缆缆辐射增强辐射无增强100MHz以上套套上上铁铁氧氧体体磁磁环环

12、100MHz以上绕绕1 3匝匝馈通型馈通型无明显改善不可滤波可滤波确定截止确定截止频率频率有改善仍不合格增加一个增加一个磁环磁环100MHz以下100MHz以下PCB安装型安装型使用或改善屏蔽电缆使用或改善屏蔽电缆滤波或滤波或屏蔽电屏蔽电缆缆不合格本讲稿第三十四页，共三十八页解决电源线共模电流灵灵活活应应用用铁铁氧氧体体磁磁环环不合格检检查查滤滤波波器器安安装装100MHz以上特制宽带滤特制宽带滤波器波器无问题有问题重新安装重新安装滤波器滤波器不合格高频性能高频性能较好的较好的多级或电感多级或电感较大的较大的30100MHz30MHz以下不合格更更换换滤滤波波器器30MHz以上30MHz以下本

13、讲稿第三十五页，共三十八页诊断机箱问题缝缝隙隙孔孔洞洞馈馈通通导导线线检查检查衬垫衬垫衬垫安装衬垫安装设法密封缝隙设法密封缝隙衬垫质量衬垫质量内部结构内部结构有衬垫有衬垫无衬垫无衬垫仍有泄漏仍有泄漏无泄漏无泄漏完成完成辐射源是否辐射源是否在孔洞附近在孔洞附近重新设计结构，使两者远离重新设计结构，使两者远离缩小孔洞尺寸或用截止波导缩小孔洞尺寸或用截止波导磁场磁场电场电场导线可滤波导线可滤波导线滤波导线滤波导线不可滤波导线不可滤波重新设计结构，避免导线馈通重新设计结构，避免导线馈通本讲稿第三十六页，共三十八页受辐射干扰的问题诊断合格合格或改善合格不合格拔拔掉掉所所有有电电缆缆检查电源检查电源线滤波

14、器线滤波器（改进）（改进）检查机箱屏蔽检查机箱屏蔽完成完成合格逐逐根根插插上上电电缆缆放开电缆放开电缆电缆可拔掉电缆不可拔掉合格电缆滤波电缆滤波或屏蔽或屏蔽不合格套套磁磁环环全合格合格，还有电缆没插缩短电缆、缩短电缆、套磁环套磁环不合格不合格无改善不合格本讲稿第三十七页，共三十八页直接放电试验问题诊断有明确有明确路径路径无明确无明确路径路径放电路径附放电路径附近有无敏感近有无敏感电路？电路？放电路径阻抗过高，导放电路径阻抗过高，导致地线问题致地线问题放放电电电电流流是是否否流流进进电电路路？预预测测静静电电放放电电电电流流的的路路径径切断这个路径切断这个路径有有无无有有无无处理敏感电路或更改放处理敏感电路或更改放电电流路径电电流路径故障依然存在故障依然存在故障排除故障排除设置低阻抗放电设置低阻抗放电路径路径故障依然存在故障依然存在故障排除故障排除本讲稿第三十八页，共三十八页