电磁干扰及常用的抑制技术

TTL电路就比较安全了。

4、浪涌

浪涌顾名思义就是瞬间出现超出稳定值的峰值，它包括浪涌电压和浪涌电流。浪涌电压是指的超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲，浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有：重型设备、短路、电源切换或大型发动机。浪涌电流是指电源接通瞬间或是在电路出现异常情况下产生的远大于稳态电流的峰值电流或过载电流。它很可能使电路在浪涌的一瞬间烧坏,如PN结电容击穿,电阻烧断等等。

2.常用的干扰抑制技术

电磁干扰的抑制要从干扰源、传播途径、接收器三个方面着手，切断干扰耦合的途径，干扰的影响也将被消除。常用的方法有滤波、降低或消除公共阻抗、屏蔽、隔离等。

2.1屏蔽技术

屏蔽技术用来抑制电磁噪声沿着空间的传播及切断辐射电磁噪声的传输途径。通常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体内外的“场”相互隔离。如果目的是防止噪声源向外辐射场的干扰，则应该屏蔽噪声源，这种方法称主动屏蔽。如果目的是防止敏感设备受噪声辐射场的干扰，则应该屏蔽敏感设备，这种方法称被动屏蔽。

对于电场、磁场、电磁场等不同的辐射场，由于屏蔽机理不同而采取的方法也不尽相同。屏蔽技术通常分为三大类：电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽(同时存在电场及磁场的高频辐射电磁场的屏蔽)。

1、电场屏蔽

电场屏蔽是抑制噪声源和敏感设备之间由于存在电场耦合而产生的干扰。电场有静电场和交变电场之分。利用金属屏蔽体可对电场起到屏蔽作用，但是，屏蔽体的屏蔽必须完善并良好地接地。如果可能，最好使用低电阻金属(铜、铝)做成屏蔽罩，并使之与机壳(地)可靠相连。

无论是静电场或交变电场，电场屏蔽的必要条件是完善的屏蔽及屏蔽体良好接地。

2、磁场屏蔽

磁场屏蔽的目的是消除或抑制噪声源与敏感设备之间由于磁场耦合所产生的干扰。对于不同的频率必须采取不同的磁场屏蔽措施。

(1)低频磁场屏蔽。

图1-1低频磁场屏蔽

(a)主动屏蔽(b)被动屏蔽

通电线圈周围产生磁场，磁力线是闭合的，由于磁力线分布在整个空间，可能对附近的敏感设备产生干扰。对于恒定磁场和低频段(100kHz以下)干扰磁场，采用高磁导率的铁磁材料(如硅钢片、坡莫合金、铁等)制成管状或杯状罩进行磁场屏蔽。这样，既可将磁场干扰限制在屏蔽罩内，也可使外界低频干扰磁场对置于屏蔽罩内的电路和器件不产生干扰。如图1-1(a)所示线圈的磁屏蔽，由于铁磁材料的高磁导率，因而使屏蔽体内的线圈产生的磁通主要沿屏蔽罩通过，而使屏蔽罩外面的元件、电路不受磁场的影响，即主动屏蔽。同样，当屏蔽体放入外磁场中，磁力线将集中在屏蔽体内通过，不至于泄漏在屏蔽壳体包围的内部空间中去，从而保证该空间不受外磁场的影响，即被动屏蔽，如图1-1(b)所示。

在使用铁磁性材料作屏蔽壳体时，如果需要在壳体上开缝，一定要注意开缝的方向。图1-1(a)中壳体上磁力线是垂直流动的，所以横向的缝隙会阻挡磁力线，使磁阻增加，从而使屏蔽性能变坏。纵向的缝隙不会阻挡磁力线，但应注意缝不能太宽。

(2)高频磁场屏蔽。

图1-2高频磁场屏蔽

(a)主动屏蔽(b)被动屏蔽

高频磁场采用低电阻率的金属良导体材料来屏蔽，如铜、铝，当高频磁场穿过金属板时由于电磁感应原理在金属板上产生感应电动势，由于金属板的电导率很高所以产生很大的涡流。如图1-2(a)所示。涡流又产生反磁场，与穿过金属板的原磁场相互抵消，同时又增强了金属板周围的原磁场。总的效果是使磁力线在金属板四周绕行而过。如果做一个金属盒把线圈包围起来，则线圈电流产生的高频磁场在金属盒内壁产生涡流，从而把原磁场限制在盒内，不至于向外泄漏，起到主动屏蔽作用。金属盒外的高频磁场同样由于涡流作用只能绕过金属盒，而不能进入盒内，起到了被动屏蔽的作用，如图1-2(b)所示。由于高频电流具有集肤效应，涡流只在金属表面的薄层中流过，金属屏蔽体不需太厚，薄薄一层(0.2～0.8mm)金属良导体就能起到良好的高频磁场屏蔽作用。

磁场屏蔽和接地与否影响不大，一般均接地，可同时起到电场屏蔽的作用。

3、电磁场屏蔽

对于高频电磁干扰，通常采用电阻率小的良导体材料，且接地良好的屏蔽体就可同时实现电场屏蔽和磁场屏蔽。在实际屏蔽时，有些场合不便于使用金属板，就可用金属网代替，要求屏蔽效能高时，就可采用双层金属网屏蔽。

低频时，电场屏蔽一般不成问题，因反射量很大。磁场情况则有所不同，因反射量小只能靠增加吸收量来增加总屏蔽量，就是说增加屏蔽物厚度，使屏蔽物的电导率和磁导率增加而增加吸收量，