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磁兼容與抗干擾三要素的應用

來源︰液晶模塊廠  發布時間︰2019-09-28   點擊量︰18


一. 抗干擾與電磁兼容 

1.  干擾的定義 

干擾是指液晶模塊由外部噪聲和無用電磁波在接收中造成的騷擾。也可定義為︰在接收一些所需信號時,非所需能量造成的擾亂效應,包括其他信號的影響、雜散發射、人為噪聲等,自然噪聲一般不計算在內。 

2.電磁兼容與抗干擾 

 電了設備和電子電路一方面受外界干擾,另一方面它又會對外界產生干擾。所以電子信號對本電路是有用信號,而對其他電路可能成為噪聲。 

電子電路抗干擾技術是目前國外所稱EMC 的一個重要組成部分。EMC 是Electro Magnetic Compatibility 的縮寫,譯成電磁兼容。電磁兼容性是電子設備的一種功能,電子設備在電磁環境中能完成其功能,而不產生不能容忍的干擾。 

電磁兼容性有三層的含︰1.電子設備應具有抑制外部電磁干擾的能力;2.設備本身所產生的電磁干擾應低于規定的限度,不得影響同一電磁環境中其它電子設備的正常工作;

3.任何電子設備的電磁兼容性都是可測量。 

二. 抗干擾的三要素 

構成電磁干擾必須同時具備三個要素︰電磁騷擾源、電磁騷擾的耦合途徑、電磁騷擾的敏感設
備和電路。 

1.電磁騷擾源包括自然擾源和人為騷擾源。 

2.電磁騷擾的耦合途徑包括傳導與輻謝二種耦合。 

(1)  傳導耦合︰是噪聲通過騷擾源與敏感設備之間連接,從騷擾源傳導耦合到敏感設備、電路,發生干擾現象。傳輸電路包括導線、設備的導電部件、供電電源、公共阻抗、接地平面、電阻、電容、電感和互感元件等。 

(2)  輻射耦合︰騷擾信號通過介質以輻射電磁波的形式傳播,騷擾能量按電磁的傳播規律周圍空間發射。常見的輻射耦合有三種︰1.騷擾源天線發射的電磁波被敏感設備天線意外接收,稱為天線對天線的耦合;2.空間電磁場經導線感應耦合,稱為場對線的耦合;3.兩根平行導線間的高頻信號感應生產耦合,稱為線對線耦合。 傳導耦合包括互傳導耦合和導線間的感性和容性耦合。 輻射耦合包括近場耦合和遠場耦合。  

3電磁騷擾的敏感設備與電路︰所有的低壓小信號的設備、電路都是對電磁騷擾的敏感設備與電路。 

4.抗干擾三要素公式 

描述一個電路所受干擾的程度若用N表示,則 N可用以下式來定義 

N=G*C/I 

式中︰G為噪聲發生源的強度;C 為噪聲源通過某種途徑傳到受干擾處的耦合因素;I為受干擾電路的抗干擾性能。 G、C、I即表示抗干擾三要素。從式可見,一個電路受干擾的程度 N與噪聲發生源的強度 G成正比,與噪聲耦合因素 C 成正比,與受干擾電路的抗干擾性能 I成反比。 要使 N小,可以通過以下方法︰ 

1.  G要小,即把客觀存在的干擾源強度在發生處抑制得小。 

2.  C 要小,將噪聲在傳播途徑上給很大衰減。 

3.  I增大,在受干擾處采取抗干擾措施,使電路的抗干擾能力提高,或在受擾處將噪聲抑制。  在實際中,應根據條件采取不同的措施。有的僅能從一個方面采取措施,有的三個方面均能采取措施。理論分析及工程實踐證明,在噪聲源處抑制噪聲是抗干擾最有效的。 抗干擾(電磁兼容)設計要從三要素出發,使干擾得到抑制,達到電磁兼容標準,即抑制騷擾源,切斷耦電途徑,提高敏感設備的抗擾度。 

三. 噪聲源的尋找原則 

無論情況復雜,應首先去研究在噪聲源處將噪聲抑制下去的辦法。首要條件是要找到干擾源,其次分析有無抑制噪聲和采取相應措施的可能性等。有的干擾源是明顯的,如雷電、廣播電台發射、電網上大功率設備的運行等。這種干擾源無法在干擾源處采取措施。 電子電路是尋找干擾源較困難。尋找干擾源則︰電流、電壓發生劇變的地方就是電子電路的干擾源。用數學描述,di/dt、du/dt 大的地方即為干擾源。 

四. 噪聲傳播途徑的尋找原則 

1.  電流變化大或大電流工作的場合,通常是產生電感性耦合噪聲的主要根源。 

2.  電壓變化大或高壓工作的場合,通常電容性耦合的主要根源。 

3.  公共阻抗耦合的噪聲也是由于變化劇烈的電流在公共阻抗上產生的壓降造成的。 

4.  對于劇烈變化的電流來講,其電感成分所造成的影響十分嚴重。如果電流不變化。即使它們的絕對值很大,也不會引發
電感性或電容性耦合的噪聲,對公共阻抗也只是加上了一個穩定壓降。 

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