电源线上的EMC分析

1引言
我国的家用电器产品实施ccc认证上作已经3年多了，这使得我国近年来也掀起了"电磁兼容热"。从企业的电磁兼容预测试上作及监督抽查上作中可以看出，电磁兼容不合格率较高，尤其是骚扰电压项日。但是日前国内大多数中小型企业的电磁兼容性设计能力普通偏低，又缺乏必要的测试、诊断手段，这是一个不争的事实。上程技术人员设计的产品能否最终通过电磁兼容性规范要求，即将成为衡量现代上程技术人员能否胜任技术上作的重要标准之一。日前国内关于电磁兼容设计方而的书比较少，切实可行的实例分析资料显得更是难寻，作者根据多年从事电磁兼容测试的上作经验，用事实验证儿个电磁干扰抑制方案的可行性，希望能给相关的技术人员提供参考。
2电源线上的电磁干扰类型及判断方法
熟悉和了解常见的电磁干扰源是发现和解决电磁干扰问题的关键之一。电源线上的干扰电流按照其流动路径可以分为两类，一类是差模干扰电流，另一类是共模干扰电流。差模干扰电流是在火线和零线之间流动的干扰电流，共模干扰电流是在火线、零线与大地(或其它参考物体)之间流动的干扰电流，由于这两种干扰的抑制方式不同，因此正确辨认干扰的类型是实施正确抑制方法的前提。
区分干扰电流是共模还是差模可以从三个方而进行判断:
①从干扰源判断:雷电、设备附近发生的电弧、设备附近的电台或其它大功率辐射装置在电源线上产生的干扰是共模干扰;另外，如果发现电源线上产生的干扰是来自机箱内的线路板或其它电缆，则为共模干扰;这是因为通过空间感应在火线和零线上的干扰电流是同相位的。
在同一路电力线上上作的马达、电源开关、可控硅等会在电源线上产生差模干扰。
②从频率上判断:差模干扰的频率卞要集i}，在1MHz以下，而共模干扰的频率一般分布在1MHz以上。这是由于共模干扰是通过空间感应到电源线上的，这种感应只有在干扰信号频率很高时才容易发生。
③用仪器测量:如果有一台频谱分析仪和一只电流卡钳就可以进行测量。电流卡钳实际上是一个绕在磁芯上的线圈，当被测电缆穿过电流钳时，就形成了一个变压器:被测学体相应于变压器初级，日前钳，1，的线圈相当于变压器次级，电缆上的信号会祸合到卡钳，1，的线圈上，用频谱分析仪即可检测出来。
判断步骤如下:

3干扰抑制方案实例分析
保证电子设备电磁兼容性是一项复杂的系统上程，必须在各个阶段各个级别水平上采取相应的措施。特别是在研制和建造电子、电气设备和电子、电气上程时，要在尽可能旱的阶段上进行电磁兼容设计或采取电磁兼容措施。本文通过儿个具体的试验结果来分析电磁骚扰抑制方案的可行性。
3. 1实例分析1
电容器对抑制骚扰电压的影响。对于生产企业而A，技术改进方案的可行性与因技术改进而带来的生产成本变化密切相关，因此，生产企业在技术改进时应本着在能解决问题的前提下寻求生产成本最低的方案。由于滤波器的价格较高，体积也较大，因此在同类的中低档产品中及结构紧凑、内部空间较小的产品较少应用，而较多使用电容或电感或者是两者的合理组合。
图1为一种产品使用_根插角的干扰抑制电容的骚扰电压测试结果，按照GB4343. 1-2003《电磁兼容家用电器电动工具和类似器具的要求第1部分:发射》标准分别用平均值检波器和准峰值检波器进行测试，可以看出，在低频段0. 5MHz}0. 6MHz的频率范围内平均值的终测结果超出GB4343. 1-2003标准规定的限值，骚扰电压不合格。在lOMHz}20MHz频率范困内的平均值及准峰值的测试结果也比较接近相应的限值。图2为某产品川三根插角的干扰抑制电容的骚扰电少}、测试结果，比较两种测试结果可以看出，低频段的干扰得到很好的抑制，0. 5MHz}0. 6MHz的频率范困内平均值的测试结果低于限值，满足标准规定的要求。

3. 2实例分析2
印制线路板上的电子线路对抑制骚扰电压的影响。接地是电气、电子设备和电子系统的重要组成部分，但接地系统构成是一个十分复杂的技术，与电气、电子系统的具体结构有关系，与所要防护的和上作的电流频率及波形有密切关系，与构成接地的材质和电磁特性有关，更与接地元件和上艺有关。接地措施得当会抑制电磁干扰，相反，接地不当会产生电磁干扰。接地引入电磁干扰的第一个原因是由于接地结构难以孤立完成，至少要有连接导线和导电平而。当接地平而上有来自不同信号源的电流流过时，由于接地系统存在电阻就会产生电压降，并且电压降与接地系统上的电流成反比。这个电压就是造成电磁干扰的干扰电动势。接地引入电磁干扰的第_个原因是由于接地系统中存在有回路，则外部电磁干扰源就通过电磁波作用在接地回路中产生感应干扰电动势。
图3为一台电子设备的电源线传导骚扰电压测试曲线，电子设备中的滤波器的地端没有接到印制线路板的接地点上，印制线路板的接地点也没有连接到公共电网的保护接地线上，结果在CPU的韶，振频率点上的传导骚扰电压的平均值超出标准中规定的限值。将同一台设备的滤波器的地端接到印制线路板的接地点上，印制线路板的接地点再连接到公共电网的保护接地线上，图4是测试结果，可以看出，传导骚扰电压的平均值测试结果在限值附近，与图3的测试结果相比得到了一定的抑制，但并不理想。图5滤波器的地接到印制线路板的接地点上，但不连接到公共电网的保护接地线上，结果骚扰电压测试值与限值相比有较人的余量，电磁骚扰得到了很好的抑制。