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电磁干扰(EMI)抑制技术

时间:03-10 来源:互联网 点击:

干扰发射和电磁敏感度这两项技术指标。有源模拟器件的敏感度取决于灵敏度和带宽,而灵敏度以器件的固有噪声为基础;逻辑器件的灵敏度取决于直流噪声容限和噪声抗扰度。有源器件有两种电磁发射源:传导干扰和辐射干扰。传导干扰通过电源线、接地线和互连线进行传输,并随频率增高而增大;辐射干扰通过器件本身或连线向外发射,并随频率的平方而增大。瞬态地电流是上述两种干扰的初始源,良好接地和各种去耦方式是减小地电流的主要手段。

逻辑器件的翻转速度快,所占频谱越宽,因此,在保证功能的前提下,不可过分追求响应速度。数字电路的干扰频谱很宽,是电子和电气设备中的重要干扰源,其电磁辐射可分为共模和差模两种形式。工作频率越高,辐射能量就越大;信号电平越高,辐射干扰就越强。为了控制差模辐射,必须将印制电路板上信号线、电源线和它们的回线紧靠在一起,以减少回路面积;为了控制共模辐射,可使用栅网地线或平面接地等良好接地方式,也可采用共模扼流圈。

3.3.2 抗EMI器件的开发与应用

具有良好屏蔽和接地措施的电子、电气产品,也仍然会有电磁干扰,此时应当合理选用抗EMI元器件。抗EMI器件的种类很多,滤波是压缩干扰频谱的基本手段,抗EMI滤波器是EMC技术的基础元器件之一,功能独特、门类繁多,在此仅举几例。

(1) 信号线滤波器

这是一类用于信号线的低通滤波器,用来滤除高频干扰成分。主要有线路板滤波器、屏蔽壳体馈通滤波器和连接器滤波器、滤波器阵列板等,通常由EMI磁芯和电容器组成π型或L型滤波网络。

(2) EMI抑制器

抗EMI铁氧体的重要参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bsμ可表示为复数,实数部分表征电感,虚数部分构成磁损耗。其等效电路由电感L和电阻R组成,LR均为频率的函数。低频时R很小,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制;高频时R增大,电磁干扰被吸收并转换成热能。这类EMI抑制器实际上也是一种低通滤波器,目前已被广泛用于印制板、电源线和信号线上,不但抑制高频干扰和尖峰干扰,也具有吸收静电放电脉冲的能力。

(3) 电源线滤波器

电源线是电磁干扰出入电子、电气设备的主要通道,电源线滤波器只允许电源频率通过,高于电源频率的干扰信号将受到衰减和抑制。由于火线、零线回路中的干扰为差模干扰,而火线、零线与地线回路中的干扰为共模干扰,电源线滤波器对这两种干扰信号的滤波器效果是不同的,所以往往需要区别对待。

3.4 EMI测试技术

严格按照国际、国内相关EMC标准,对系统整机、部件、元器件和材料进行EMI测试、验证是EMC技术创新的关键。前不久,上海建成了华东地区第一个按90年代新工艺、新标准设计的EMC实验室,采用高性能铁氧体吸波材料组装成微波暗室及一系列屏蔽实验室,可对电子产品的静电、群脉冲、浪涌、磁场、谐波、传导发射等EMC技术指标进行测量、评估[5]。只有解决了EMC测试问题,才能更好地开展电子、电气产品的科研、生产、销售、应用、服务,同时可对IT产品的进出口业务实施有效监督。

强化管理,大力推广EMI抑制技术

4.1 必要性

EMI抑制技术是军民兼用的高新技术,又与人类的健康和生活质量密切相关,国外经过三四十年的发展,已形成了EMC产业。美、日等国仅EMI/RFI铁氧体抑制元器件专业生产厂商就有20家以上,TDK公司现有抗EMI铁氧体元、器件23个系列,71种产品;美国Filter Concepts有19个系列90个品种,并进一步向微型化、片式化发展,其中EMI电源滤波器和EMI电磁滤波器工作频带极宽(30kHz~10GHz),阻带抑制达100dB以上。

随着技术上的不断突破,国内EMC产业正在形成中。此外,港台厂商积极进军大陆市场,也推动了国内EMI抑制技术的发展,促进了符合EMC国际标准的电子产品的出口。因此,强化管理,大力发展我国EMI抑制技术,并使之产业化,实属大势所趋,势在必行。

4.2 建立科学的管理体系

4.2.1 政府宏观管理

EMI抑制技术的不断创新是发展我国EMC高新技术产业的核心。政府一方面要加快EMC国家标准(包括强制性标准)和法规的制订、贯彻,尽快与国际接轨;另一方面要加强宏观指导,积极扶持EMC产业的快速发展,引导更多的企事业单位从事EMI抑制技术的开发与应用,制订相关产业政策,重点建设若干个EMC产业示范基地,对共性技术给予足够的重视和关注,并建立必要的技术创新激励机制。

4.2.2 行业协调管理

积极利用中国电子学会EMC分会和中国电子元件行业协会等社团组织,发挥行业协调管理作用,是推广EMI抑制技术的重要渠道。各级各类行业协会可以在EMI技术与市场信息

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