電磁兼容常見問題及解答(2)
點(diǎn)擊數(shù):37852018-11-05 14:46:32 來源: 重慶哥爾摩科技有限公司、電波暗室、電磁兼容暗室、汽車電子暗室、EMI系統(tǒng)測(cè)試、EMS系統(tǒng)測(cè)試、EMC測(cè)試附件、EMC測(cè)試天線
26某根信號(hào)線上傳輸?shù)男盘?hào)最高頻率為30MHz,測(cè)量表明,這根導(dǎo)線上有120MHz的共模干擾電流,用共模輻射公式預(yù)測(cè),只要將這個(gè)共模電流抑制30dB,就可以滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的要求,需要幾階的低通濾波電路?
答:按照題意,低通濾波器的截止頻率為30MHz,倍頻程6N(dB),30MHz至120MHz為兩個(gè)倍頻程,因此,N階濾波器的截止頻率若在30MHz,則在120MHz時(shí)插入損耗為程12N(dB)。若要使程12N>30,則可取N=3,及低通濾波器的階數(shù)至少為3。
27三端電容器為什么更適合于干擾濾波?
答:電磁干擾的頻率往往很高,因此干擾濾波器的高頻特性至關(guān)重要,三端電容巧妙地利用一個(gè)電極上的兩根引線電感構(gòu)成了T型低通濾波器,而消除了傳統(tǒng)電容器中引線電感的不良影響,提高了高頻濾波特性,因此三端電容器更適合于干擾濾波。
28為什么說穿心電容時(shí)干擾濾波的理想器件?
答:穿心電容是一種三端電容,但與普通的三端電容相比,由于它直接安裝在金屬面板上,因此它的接地電感更小,幾乎沒有引線電感的影響,另外,它的輸入輸出端被金屬板隔離,消除了高頻耦合,這兩個(gè)特點(diǎn)決定了穿心電容具有接近理想電容的濾波效果。
29電磁干擾抑制用的磁芯與傳統(tǒng)上用做電感的磁芯有什么不同,當(dāng)將兩者用錯(cuò)時(shí),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?
答:傳統(tǒng)上用做電感磁芯的材料具有很小的損耗,用這種磁芯作成的電感損耗很小。而電磁干擾抑制用的磁芯損耗很大,用這種磁芯制作的電感具有很大的損耗。其特性更接近電阻。當(dāng)將兩者用錯(cuò)時(shí),均達(dá)不到預(yù)期的目的。如果將電磁干擾抑制用的磁芯用在普通電感上,電感的Q值很低,會(huì)使諧振電路達(dá)不到要求,或?qū)π枰獋鬏數(shù)南埠脫p耗過大。如果將普通制作電感用的磁芯用在電磁干擾抑制的場(chǎng)合,則由于電感與電路中的寄生電容會(huì)發(fā)生諧振,可能是某個(gè)頻率上的干擾增強(qiáng)。
30若一個(gè)旁路濾波電容的容量為470pf,兩根引線的長(zhǎng)度均為2mm,這個(gè)電容在什么頻率上濾波效果最好(提示:引線的電感按1nH/m m估算)?
答:當(dāng)電容發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí),其阻抗最小,具有最好的濾波效果。因此,這個(gè)電容在116MHz的頻率處濾波效果最好。
31用在外拖電纜上的信號(hào)線濾波器額定工作電壓為什么最好大于200V(盡管一般電纜中傳送的信號(hào)電壓僅幾V或十幾V)?
答:因?yàn)橥馔想娎|上會(huì)受到幅度很高的浪涌、靜電放電等瞬間高壓干擾的沖擊,濾波電容的耐壓要能夠承受這些高壓的沖擊。
32什么是共模扼流圈,怎樣繞制?
答:僅對(duì)共模電流有電感作用的扼流圈成為共模扼流圈。共模扼流圈的繞法是使兩根導(dǎo)線上的差模電流在磁芯中產(chǎn)生的磁力線方向相反,從而能夠相互抵消。當(dāng)電壓較高時(shí),去線和回線要分開繞,以保證足夠的絕緣電壓。當(dāng)電壓較低時(shí),可以雙線并繞。
33當(dāng)設(shè)備電磁輻射超標(biāo)時(shí),我們往往在電纜上套一個(gè)鐵氧體磁環(huán)。如果一臺(tái)設(shè)備的電磁輻射超標(biāo),我們?cè)谠O(shè)備的一根電纜上套上一個(gè)鐵氧體磁環(huán)后,發(fā)現(xiàn)并沒有什么改善,這說明什么問題,應(yīng)當(dāng)怎樣處理?
答:有兩種可能,一種是原來的共?;芈纷杩馆^高,共模扼流圈加入后所增加的阻抗與原來的回路阻抗相比很小,因此扼流圈的作用實(shí)際很小。另一種可能性是系統(tǒng)中還有其他輻射源,這根電纜的輻射減小量以分貝表示時(shí)其數(shù)值很小。如果屬于前一種情況,可以在電纜端口上使用旁路電容,減小共模回路阻抗,如果屬于第二種原因,則需要檢查其他輻射源。
34當(dāng)穿過面板的導(dǎo)線很多時(shí),往往使用濾波連接器或?yàn)V波陣列板,在安裝濾波連接器或?yàn)V波陣列板時(shí)要注意什么問題?
答:要在濾波連接器或?yàn)V波陣列板與機(jī)箱面板之間安裝電磁密封襯墊或用導(dǎo)電膠帶將縫隙粘起來,防止縫隙處的電磁泄漏。
35在進(jìn)行電磁干擾問題分析時(shí),往往用什么定義來描述地線?
答:將地線定義為信號(hào)的回流線。
36導(dǎo)致地線干擾問題的根本原因是什么?
答:地線的阻抗是導(dǎo)致地線問題的根本原因,由于地線阻抗的存在,當(dāng)?shù)鼐€上流過電流時(shí),就會(huì)產(chǎn)生電壓,形成電位差,而我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路時(shí),是假設(shè)地線上各點(diǎn)電位是相同的,地線電位是整個(gè)系統(tǒng)工作的參考電位,實(shí)際地線電位與假設(shè)條件的不同導(dǎo)致了各種各樣的地線問題。
37為什么在有些進(jìn)口樣機(jī)中看到有些地線通過電容或電感接地?
答:為了使地線系統(tǒng)對(duì)于不同頻率的信號(hào)呈現(xiàn)不同對(duì)的地線結(jié)構(gòu)。
38列出盡可能多的降低地線射頻阻抗的方法。
答:盡量使用表面積大的導(dǎo)體,以減小高頻電流的電阻;盡量使導(dǎo)體短些,以減小電阻和電感;在導(dǎo)體表面鍍銀,減小表面電阻;多根導(dǎo)體并聯(lián),減小電感。
39什么是搭接,舉出幾種搭接的方法。
答:金屬構(gòu)件之間的低阻抗(射頻)連接稱為搭接,搭接的方式有焊接、鉚接、螺釘連接、電磁密封襯墊連接等。
40怎樣防止搭接點(diǎn)出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象?
答:選擇電化學(xué)電位接近的金屬,或?qū)佑|的局部進(jìn)行環(huán)境密封,隔絕電解液。
41電路或線路板電磁兼容性設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意關(guān)鍵信號(hào)的處理,這里的關(guān)鍵信號(hào)指哪些信號(hào)?
答:從電磁發(fā)射的角度考慮,關(guān)鍵信號(hào)線指周期性信號(hào),如本振信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、地址低位信號(hào)等;從敏感度的角度考慮,關(guān)鍵信號(hào)指對(duì)外界電磁干擾很敏感的信號(hào),如低電平模擬信號(hào)。
42為什么數(shù)字電路的底線和電源線上經(jīng)常會(huì)有很大的噪聲電壓?怎樣減小這些噪聲電壓?
答:數(shù)字電路工作時(shí)會(huì)瞬間吸取很大的電流,這些順便電流流過電源線和地線時(shí),由于電源線和地線電感的存在,會(huì)產(chǎn)生較大的反沖電壓,這就是觀察到的噪聲電壓。減小這些噪聲電壓的方法一是減小電源線和地線的電感,如使用網(wǎng)格地、地線面、電源線面等,另一個(gè)方法是在電源線上使用適當(dāng)?shù)慕怦铍娙荩▋?chǔ)能電容)。
43在實(shí)踐中,常見到將多股導(dǎo)線絞起來作為高頻導(dǎo)體,據(jù)說這樣可以減小射頻阻抗,這是為什么?
答:這樣增加了導(dǎo)線的表面積,從而減小了高頻電阻。
44為什么自動(dòng)布線軟件完成的線路板往往輻射較強(qiáng)?
答:自動(dòng)布線軟件一般不能保證周期性信號(hào)具有較小的回路面積,因此會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的輻射。
45減小線路板電磁輻射的主要措施是什么?
答:使容易產(chǎn)生輻射的信號(hào)(周期性信號(hào))具有最小的回路面積。如果線路板上有外拖電纜,輻射較強(qiáng)的電路遠(yuǎn)離輸入/輸出電路,在輸入/輸出電路的位置設(shè)置“干凈地”以減小電纜上的共模電壓。
46怎樣從選器件方面減小電磁輻射?
答:選擇功耗低、上升/下降沿盡量緩、集成度盡量高的芯片。
47在使用多層板布線時(shí),為了避免數(shù)字電路地線與模擬電路地線相互干擾,用兩層地線面分別做數(shù)字地和模擬地,可以嗎?為什么?
答:不可以,兩層地線之間的計(jì)生電容較大,會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的串?dāng)_。
48為什么在進(jìn)行線路板布局時(shí),要使高頻電路盡量遠(yuǎn)離I/O電纜接口?
答:防止高頻信號(hào)耦合到電纜上,形成共模電壓(電流),產(chǎn)生較強(qiáng)的共模輻射。
49在數(shù)字電路的線路板上安裝電源解耦電容時(shí)要注意什么問題?
答:解耦電容與芯片電源引腳和地線引腳形成的回路面積要盡量小。
50兩個(gè)屏蔽機(jī)箱之間的互聯(lián)電纜是輻射的主要原因,為了減小電纜的輻射,往往使用屏蔽電纜。屏蔽電纜要有效地抑制其電磁輻射必須滿足什么條件?
答:電纜的屏蔽層與屏蔽機(jī)箱之間360°搭接,使其滿足啞鈴模型的要求。
51鐵氧體磁環(huán)是抑制電纜共模輻射的有效器件,在使用時(shí)要注意什么問題? 答:首先要選擇抑制電磁干擾用的鐵氧體材料,其次,磁環(huán)的內(nèi)徑要盡量小,緊緊包住電纜,鐵氧體磁環(huán)的外徑和長(zhǎng)度盡量大(在滿足空間要求的條件下)。將電纜在磁環(huán)上繞多匝,可以提高低頻的效果,但高頻的效果會(huì)變差。鐵氧體磁環(huán)的安裝位置要靠近電纜的兩端。
52使用雙絞線提高對(duì)磁場(chǎng)的抗擾度時(shí),要注意什么問題?
答:雙絞線兩端所連接的電路不能同時(shí)接地,為信號(hào)回流提供第二條路徑,最好是平衡電路。
53如果電感性負(fù)載的通斷是由機(jī)械開關(guān)控制的,那么當(dāng)開關(guān)閉合或斷開時(shí),會(huì)在開關(guān)觸電上產(chǎn)生電弧放電和電磁干擾。這種干擾時(shí)開關(guān)閉合時(shí)嚴(yán)重,還是斷開時(shí)嚴(yán)重?
答:斷開時(shí)嚴(yán)重
54瞬態(tài)干擾抑制器件為什么不能代替濾波器,防止電路工作異常?
答:瞬態(tài)干擾抑制器件只是將幅度很高的脈沖電壓部削去,殘留的仍是一個(gè)脈沖干擾電壓,只是幅度低些,其中包含了大量的高頻成分,會(huì)對(duì)電路造成影響,因此不能代替濾波器防止電路工作異常。
55安裝瞬態(tài)抑制器件時(shí),要注意什么問題?
答:保證流過瞬態(tài)抑制器件的電流路徑具有最小的阻抗,因此這個(gè)路徑上的導(dǎo)線要盡量短,旁路電容的安裝原則同樣適合于瞬態(tài)抑制器件的安裝。
56描述靜電放電對(duì)電流造成影響的機(jī)理
答:雙絞靜電放電對(duì)電路造成的影響有兩個(gè)機(jī)理,一個(gè)是靜電放電電流直接流進(jìn)電路,對(duì)電路的工作,乃至損壞電路硬件;另一個(gè)是靜電放電路徑附近產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁場(chǎng),對(duì)電路造成影響。
57為什么當(dāng)機(jī)箱不是連續(xù)導(dǎo)電時(shí),在做靜電放電試驗(yàn)時(shí)往往會(huì)出問題?
答:當(dāng)機(jī)箱上有導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)時(shí),會(huì)迫使電流尋找另外對(duì)的泄放路徑,這條路徑也可能是電路本身,從而使靜電放電電流流進(jìn)電路,產(chǎn)生不良影響;另外,當(dāng)靜電放電電流流過導(dǎo)電不連續(xù)點(diǎn)時(shí),會(huì)在這個(gè)局部產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁輻射,對(duì)電路的正常工作產(chǎn)生影響。
58為什么一個(gè)設(shè)備如果抗射頻干擾能力強(qiáng),則一般抗靜電放電能力也強(qiáng)? 答:因?yàn)殪o電放電產(chǎn)生的也是一種高頻電磁場(chǎng)。

