電磁兼容中的測(cè)試與處理的相關(guān)技術(shù)分析

張曹卿

摘 要 近年來(lái)，我國(guó)不管是經(jīng)濟(jì)還是科技水平，都取得了較好的發(fā)展，這對(duì)于我國(guó)的各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展也起到了一定的促進(jìn)作用，其中對(duì)于電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)也提出了更高的要求，電磁兼容有助于設(shè)備正常運(yùn)行不受干擾，這對(duì)于工作效率的提升具有重要意義。本文將結(jié)合電磁兼容的方法以及應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行研究分析。

關(guān)鍵詞 電磁兼容測(cè)試;方法;應(yīng)用設(shè)計(jì);研究

引言

電子電氣設(shè)備對(duì)于電磁波影響的承受能力，這關(guān)系到該設(shè)備的穩(wěn)定正常運(yùn)行狀態(tài)，尤其對(duì)于一些重要的電氣系統(tǒng)和設(shè)備，容不得任何閃失。因此，電磁兼容測(cè)試成了一項(xiàng)非常重要的工作，對(duì)提高電磁敏感設(shè)備和電子器件的抗電磁干擾能力，有著非常重要的影響。

1電磁兼容簡(jiǎn)述

電磁兼容主要是指在電磁環(huán)境下，其各種設(shè)備能夠執(zhí)行各自的運(yùn)行指令而且可以做到不干擾其他運(yùn)行設(shè)備，因此，電磁的兼容性非常重要，因?yàn)槿缃窀黝愲娖髟O(shè)備的使用，使得電磁環(huán)境中的磁場(chǎng)比較強(qiáng)，因此更容易受到干擾。在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)造成電磁干擾需要滿足三個(gè)條件，如果這三個(gè)條件具備，其就會(huì)產(chǎn)生電磁干擾，造成其設(shè)備的性能下降，其一就是具備發(fā)射源，其二就是可以滿足干擾條件的設(shè)備，其三要有耦合通路，這三者缺一不可，其干擾過(guò)程主要是通過(guò)發(fā)射源傳出訊息，最終到達(dá)干擾設(shè)備[1]。

2電磁兼容的設(shè)計(jì)原則分析

在工作中為了保證工作的效率，需要降低設(shè)備的電磁干擾，這就需要提升電磁電磁的兼容性，另外還要保證設(shè)備對(duì)于其他設(shè)備的干擾不能太大，應(yīng)該將干擾降到最低限度，保證其他設(shè)備的正常運(yùn)行，在降低自身設(shè)備對(duì)其他設(shè)備的干擾過(guò)程中，要提升其抗干擾能力，對(duì)于設(shè)備自身來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到這一點(diǎn)，因此應(yīng)該在設(shè)計(jì)之初，就提升其抗干擾能力，避免來(lái)自其他設(shè)備的干擾影響，另外還要切斷不同設(shè)備之間用來(lái)傳遞干擾訊息的耦合通路，在設(shè)備的研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，要遵循這些原則，保障設(shè)備的兼容性，才能大大降低干擾[2]。

3電磁兼容測(cè)試技術(shù)

3.1 測(cè)量?jī)x器選擇

對(duì)電氣設(shè)備電磁兼容性能的測(cè)試，在儀器選擇方面，主要以頻譜分析儀作為檢測(cè)系統(tǒng)的核心設(shè)備，該系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確檢測(cè)出EMC的相關(guān)性能參數(shù)。將EMC掃描儀和電磁頻譜儀結(jié)合使用，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁輻射情況的可視化檢測(cè)。對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的目標(biāo)元器件、PCB板、整機(jī)與電纜等實(shí)施全方位的檢查測(cè)試，獲得實(shí)際的電磁波輻射狀態(tài)。通過(guò)具備準(zhǔn)峰值以及均值檢波器的電磁干擾接收設(shè)備，該設(shè)備的工作性能要滿足CISPR16-1-1或國(guó)標(biāo)GB/T6113.101的指標(biāo)要求。在對(duì)傳導(dǎo)線路進(jìn)行干擾檢測(cè)時(shí)，干擾接收設(shè)備的工作頻率范圍10～30MHz;在對(duì)設(shè)備的輻射干擾進(jìn)行測(cè)量時(shí)，其干擾接收設(shè)備工作頻率范圍選擇在30M～18GHz。

3.2 線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)

在實(shí)際的測(cè)量過(guò)程中，需要用到線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)，其又可稱作人工電源網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行電源端傳導(dǎo)干擾電壓電流的測(cè)試中，需要使用阻抗50Ω的LISN，該網(wǎng)絡(luò)的性能特性必須完全滿足CISPR16-1-2以及GB/T6113.102的標(biāo)準(zhǔn)要求。測(cè)試網(wǎng)絡(luò)中連接LISN，其根本目的主要有兩個(gè)：一是針對(duì)EUT的電源輸入端口，當(dāng)輸入端口出現(xiàn)高頻諧波時(shí)可形成線性的標(biāo)準(zhǔn)阻抗。二是LISN能夠?yàn)V去電網(wǎng)電源產(chǎn)生的EMI，以此給開關(guān)電源一個(gè)不受影響的交流電源，不會(huì)因?yàn)殡娫炊鴮?duì)測(cè)量EUT傳導(dǎo)干擾的結(jié)果產(chǎn)生影響。

3.3 測(cè)試場(chǎng)地的選擇

測(cè)試場(chǎng)地對(duì)于實(shí)驗(yàn)的結(jié)果有直接影響，因?yàn)橥饨珉姶鸥蓴_的普遍存在，怎樣確定實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地會(huì)決定檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通常情況下，EMC檢測(cè)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地主要包括兩種形式：一是經(jīng)EMC權(quán)威研究機(jī)構(gòu)審查，并有相關(guān)質(zhì)量體系認(rèn)證，同時(shí)還具備法定測(cè)試資格的綜合性設(shè)計(jì)與測(cè)試實(shí)驗(yàn)室或檢測(cè)中心;二是按照本單位的個(gè)性化測(cè)試需要以及經(jīng)費(fèi)保障情況而單獨(dú)建立的具備一定電氣設(shè)備電磁兼容測(cè)試條件和功能的EMC實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)選擇采用室外開闊場(chǎng)對(duì)電磁輻射和電磁干擾進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)試的頻率范圍選擇10～1000MHz頻段，其測(cè)試場(chǎng)地要選擇平坦空曠的場(chǎng)地，在測(cè)試的邊界內(nèi)沒(méi)有架空通信或輸電線纜，周邊沒(méi)有電磁反射的結(jié)構(gòu)物。

4電磁兼容的應(yīng)用設(shè)計(jì)分析

4.1 加強(qiáng)電源濾波器的使用

電源濾波器是一種可以對(duì)傳輸?shù)母蓴_信號(hào)進(jìn)行阻隔的設(shè)備，如果在系統(tǒng)的工作過(guò)程中，干擾過(guò)于嚴(yán)重的話，系統(tǒng)就很難正常運(yùn)行，嚴(yán)重的可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)失準(zhǔn)。電源濾波器可以對(duì)電源線中特定頻點(diǎn)以外的頻率進(jìn)行有效的過(guò)濾，從而保證信號(hào)傳輸?shù)恼＃谠O(shè)備上安裝電源濾波器是相對(duì)比較直接簡(jiǎn)單的方法，因此應(yīng)用較多，但是部分濾波器，只能允許直流電流通過(guò)，對(duì)于頻率比較高的工作電流一般無(wú)法通過(guò)，其一方面可以隔絕電網(wǎng)中的干擾信息進(jìn)入設(shè)備，另一方面又可以阻止設(shè)備上的干擾到達(dá)電網(wǎng)，另外，其還能夠有效地抑制輻射干擾，在設(shè)備中安裝電源濾波器之后，其傳導(dǎo)發(fā)射的信號(hào)大部分就會(huì)落在限制值以之內(nèi)，但是在安裝的過(guò)程中要考慮到安裝位置的準(zhǔn)確性，另外還要考慮到濾波器的電壓?jiǎn)栴}，其電壓要能夠適應(yīng)一定的工作溫度范圍。

4.2 采用屏蔽干擾設(shè)備

采用屏蔽設(shè)備的主要作用是阻擋干擾信號(hào)的傳播，從傳播的途徑上進(jìn)行杜絕，因此在對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的階段就要考慮到材料的材質(zhì)，要盡量選用抗干擾性能比較好的材料，有設(shè)備為了降低制造成本，采用非金屬材料，這種材料的屏蔽作用相對(duì)較差，可以在設(shè)備的外殼上涂上有助于切斷電磁波傳播的物質(zhì)，這樣可以在傳播的過(guò)程中就避免對(duì)設(shè)備造成影響。

4.3 合理設(shè)計(jì)電路和布線

為了防止電磁波傳播造成一定的干擾，影響正常的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，可以在設(shè)備的設(shè)計(jì)中使用大量的集成電路，這樣做的目的是縮小環(huán)路面積。對(duì)于數(shù)字的微功耗電路也要采取相應(yīng)的隔離手段，另外對(duì)于模擬的大功率也要采用隔離方法，可以采用光藕隔離，在對(duì)印制板進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到各信號(hào)區(qū)域分開，防止互相干擾，要對(duì)不同的信號(hào)線進(jìn)行分類，然后再進(jìn)行分開走線，保證其抗干擾的效果。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電磁兼容能力是電氣電子設(shè)備的重要性能參數(shù)之一，尤其目前用電設(shè)備廣泛應(yīng)用的情況下，更要著力強(qiáng)化電氣電子設(shè)備的電磁兼容能力。而電磁兼容測(cè)試是確定一個(gè)設(shè)備對(duì)電磁干擾的承受能力范圍，對(duì)于提高設(shè)備的抗電磁干擾能力有直接的影響。電磁兼容測(cè)試，是目前已經(jīng)得到很多研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，在工作生活中有著極為重要的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 李旭華.電磁兼容測(cè)試的發(fā)展動(dòng)態(tài)[J].電工電氣，2009（11）：56-58，60.

[2] 劉晶紅.電磁兼容測(cè)試方法及應(yīng)用設(shè)計(jì)[J].長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2004，27（2）：118-120.