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電磁騷擾問(wèn)題的故障點(diǎn)定位分析(下)

發(fā)布時(shí)間:2017-08-24 11:25:56點(diǎn)擊率:

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產(chǎn)品輻射騷擾問(wèn)題的故障定位
電子、電氣產(chǎn)品輻射騷擾場(chǎng)強測量頻率范圍30MHz-1000MHz。
測量一般在開(kāi)闊場(chǎng)或半電波暗室中進(jìn)行。
輻射騷擾的主要騷擾來(lái)源:
       開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率及諧波騷擾
       交流電機的運行噪聲、直流電機的電刷噪聲
       電磁感應設備的電磁騷擾
       智能控制設備的晶振及數字電路電磁騷擾等
輻射發(fā)射解決框圖
       
當我們通過(guò)騷擾定位方式找到輻射騷擾超標點(diǎn)的騷擾源后,即可采用相對應的騷擾源抑制措施。
一般來(lái)說(shuō):
首先抑制騷擾源,這可以通過(guò)優(yōu)化電路設計、電路結構和排版,加強濾波和正確的接地來(lái)達到。
其次是要切斷耦合途徑,這可以通過(guò)正確的機殼屏蔽和傳輸線(xiàn)濾波達到。

導致輻射發(fā)射試驗失敗的原因:設備的輻射騷擾發(fā)射超標有兩種可能:
   一種是設備外殼的屏蔽性能不完善;
   另一種是射頻騷擾經(jīng)由電源線(xiàn)和其他線(xiàn)纜的逸出。

判斷方法是,拔掉不必要的電線(xiàn)和電源插頭,繼續做試驗,如果沒(méi)有任何改善跡象,則應當懷疑是設備外殼屏蔽性能不完善;
如果有所改善,則有可能是線(xiàn)纜的問(wèn)題。
如果針對以上兩種可能,采取了必要措施,仍然沒(méi)有任何改進(jìn),則有可能是設備上余下線(xiàn)纜的問(wèn)題。
工作時(shí)產(chǎn)生脈沖電壓或電流的設備在進(jìn)行輻射發(fā)射試驗時(shí)容易失敗。

設備產(chǎn)生輻射發(fā)射的原因按照影響大小排序如下:
(1)設備外拖的、沒(méi)有經(jīng)過(guò)濾波的非屏蔽電纜。
   設備外拖的任何電纜都是高效的輻射天線(xiàn),無(wú)論這根電纜上是否傳輸高頻信號,它都是最主要的輻射源。
   一個(gè)錯誤的概念是:只有傳輸高頻信號或數字信號的電纜才會(huì )產(chǎn)生輻射。
   電纜產(chǎn)生的輻射以共模輻射為主,對于傳輸高頻信號或數字脈沖信號的電纜,所傳輸的信號本身就是輻射源。
   對于傳輸低頻或直流信號的電纜,共模電壓主要由機箱內的電磁波感應上電纜,或者由線(xiàn)路板的地線(xiàn)和電源線(xiàn)噪聲引起。

(2)高頻濾波不良的電源電纜。
   另一個(gè)重要的輻射源就是濾波不良的電源線(xiàn)電纜,這是一個(gè)極容易被忽視的問(wèn)題。
   在電源線(xiàn)上安裝濾波器已經(jīng)成為一個(gè)規范性的設計。
   但是許多人僅認識到電源線(xiàn)濾波器對傳導發(fā)射的作用,而沒(méi)有認識到它對輻射發(fā)射的影響。
   實(shí)際上很多輻射發(fā)射超標都是電源線(xiàn)濾波不良引起的。

(3)非屏蔽機箱(機箱內的線(xiàn)路板和電纜)。
  許多商業(yè)設備采用了沒(méi)有經(jīng)過(guò)導電涂覆處理的塑料機箱,這類(lèi)機箱對電磁波沒(méi)有屏蔽作用,因此線(xiàn)路板及內部互連電纜產(chǎn)生的輻射都是不容忽視的。
  一般含有微處理器電路的設備使用非屏蔽機箱很難滿(mǎn)足商業(yè)電磁兼容標準中對輻射發(fā)射限制的要求。

(4)屏蔽層端接不良的屏蔽電纜。
  有些設備雖然采用屏蔽電纜作為互連電纜,但是電纜屏蔽層并沒(méi)有接到正確的位臵,或者沒(méi)有按照360°端接的原則端接,從而產(chǎn)生輻射。

(5)屏蔽機箱上的縫隙和孔洞
  屏蔽機箱的泄漏主要來(lái)自機箱上的孔洞和縫隙。
  特別是當孔洞和縫隙附近有電纜、線(xiàn)路板等輻射源時(shí),孔洞和縫隙的泄漏十分明顯。

6.騷擾功率問(wèn)題的故障定位
一般認為,聲頻功率放大器、音/視盤(pán)機、錄音機等設備,它們30MHz以上的輻射發(fā)射主要是通過(guò)與其相連的電源線(xiàn)和其他連接線(xiàn)向外輻射的。因此可以用電源線(xiàn)和其他連接線(xiàn)上的騷擾功率來(lái)定義其輻射騷擾性能。

6.1 形成騷擾功率泄漏的騷擾源分析
騷擾功率泄漏的騷擾源與輻射發(fā)射騷擾源基本相同,此處不再加以分析。
6.2 導致功率發(fā)射試驗失敗的原因
由于功率發(fā)射試驗的頻率較高(30~300MHz),因此導致這項試驗失敗的主要原因是電源線(xiàn)濾波裝臵的高頻插入損耗不足。
對可能存在的問(wèn)題總結如下:
(1)濾波器電路沒(méi)有屏蔽,這種情況經(jīng)常發(fā)生在將濾波電路安裝在線(xiàn)路板上的場(chǎng)合,高頻干擾直接耦合進(jìn)濾波電路,造成濾波器失效;
(2)濾波器本身高頻性能不良,在100MHz以上插入損耗很??;
(3)使用非屏蔽機箱,導致濾波器的金屬外殼無(wú)處端接;
(4)使用非屏蔽機箱,干擾直接耦合到電源線(xiàn)和信號線(xiàn)上,濾波器實(shí)際上沒(méi)有起作用;
(5)在屏蔽機箱中,濾波器離電源進(jìn)口過(guò)遠、造成干擾直接耦合到電源線(xiàn)和信號線(xiàn)上;
(6)在屏蔽機箱中,濾波器外殼與金屬機箱之間連接阻抗過(guò)大(沒(méi)有直接搭接,而是通過(guò)長(cháng)導線(xiàn)連接);
(7)濾波器的輸入線(xiàn)與輸出線(xiàn)靠得很近,發(fā)生耦合,導致濾波器的高頻插人損耗不足。

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