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分析電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)失敗的原因

國產(chǎn)電磁兼容儀器設(shè)備

1.分析干擾施加方法

當(dāng)電源線通過耦合去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行群脈沖干擾時(shí),信號發(fā)生器輸出一端通過33nf電容注入被測電源線,另一端通過耦合單元接地端子地面連接;當(dāng)信號/控制線通過容性耦合進(jìn)行EFT干擾時(shí),信號發(fā)生器輸出通過耦合板與受試電纜之間分布電容進(jìn)入受試電纜受試電纜接收到的脈沖地板相對。兩種干擾注入方法都是地球共模注入方法。因此所有的模差抑制方法無能為力。

2.分析干擾傳輸方式

脈沖組的單脈沖波形前沿tr達(dá)到5ns,脈寬達(dá)到50ns,注定脈沖干擾具有極其豐富的諧波成分較大諧波頻率至少可以達(dá)到1/πtr,即64mHz左右相應(yīng)波長為5m。

對于60mHz以上頻率電源線如果長度為1m,由于導(dǎo)線長度可與信號波長相比,不能考慮普通傳輸線,信號在線傳輸過程中,部分仍可通過傳輸線進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)備傳輸發(fā)射),部分線上逃逸,成為輻射信號進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)備輻射發(fā)射)。因此試驗(yàn)設(shè)備干擾實(shí)際上傳導(dǎo)輻射結(jié)合顯然,傳導(dǎo)輻射比例電源線長度有關(guān)線路越短,傳導(dǎo)成分越多,輻射比例越??;相反輻射比例越大。簡單使用傳導(dǎo)干擾抑制端口(如添加濾波器不能完全克服這種干擾影響。


3.根據(jù)EFT干擾導(dǎo)致設(shè)備故障的機(jī)理分析:

單脈沖能量小,不會(huì)設(shè)備造成故障。然而,由于EFT是一個(gè)持續(xù)一段時(shí)間單極脈沖串,它對設(shè)備線路結(jié)電容充電。經(jīng)過積累,它最終達(dá)到超過IC芯片的抗擾電平,這將導(dǎo)致數(shù)字系統(tǒng)位錯(cuò)。系統(tǒng)復(fù)位內(nèi)存錯(cuò)誤死亡因此線路錯(cuò)誤有一個(gè)時(shí)間過程,并且會(huì)有一定偶然性隨機(jī)性很難判斷分別施加脈沖還是一起施加脈沖設(shè)備容易失效。很難得出結(jié)論,設(shè)備正向脈沖負(fù)向脈沖敏感結(jié)論測試結(jié)果設(shè)備電纜布置設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)脈沖參數(shù)。脈沖施加組合具有很大相關(guān)性。

我們不能簡單認(rèn)為,在EFT抗擾試驗(yàn)中,受試設(shè)備具有門檻電平,干擾低于電平,設(shè)備工作正常;如果干擾高于電平,設(shè)備失效正是這種偶然性隨機(jī)性給出EFT對策。同時(shí),為了抵抗瞬態(tài)干擾,大多數(shù)電路輸入安裝積分電路,對單個(gè)脈沖很好抑制作用,但不能有效抑制一串脈沖。IEC61000-4-4新標(biāo)準(zhǔn)將脈沖重復(fù)頻率從5kHz提高100kHz,單位時(shí)間脈沖密度大大提高單位時(shí)間脈沖數(shù)量越多,結(jié)電容器電荷積累越快,越容易達(dá)到線路錯(cuò)誤閾值。因此,新標(biāo)準(zhǔn)提高脈沖重復(fù)頻率本質(zhì)提高試驗(yàn)嚴(yán)重性這樣按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試的舊標(biāo)準(zhǔn)EFT測試產(chǎn)品可能無法通過。


4.EFT干擾范圍分析

其他瞬態(tài)脈沖一樣EFT抗擾測試應(yīng)用于被測電纜EFT脈沖范圍數(shù)百伏到數(shù)千伏不等。僅僅依靠屏蔽、濾波接地普通電磁干擾抑制措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對于此類脈沖,應(yīng)首先使用特殊脈沖吸收電路脈沖干擾能量范圍降低到較低的水平然后采取其他電磁干擾抑制措施,使被測設(shè)備能夠有效抵抗此類干擾


5.分析EFT干擾傳輸途徑

如圖所示,EFT干擾主要通過以下方式干擾被測設(shè)備正常工作,包括:

A)EFT干擾通過耦合單元進(jìn)入設(shè)備電源線控制信號線,在這些電纜產(chǎn)生數(shù)千伏的共模脈沖噪聲,并沿著這些電纜進(jìn)入測量設(shè)備。當(dāng)通過界面濾波器時(shí),干擾衰減,但仍有較高的干擾電壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部電源PCB電路,影響PCB正常工作。

b)同時(shí),注入電源線信號控制線EFT干擾傳導(dǎo)過程中會(huì)輻射空間。這些輻射能量感應(yīng)附近電纜,并通過這些電纜進(jìn)入設(shè)備干擾電路。當(dāng)EFT防護(hù)措施不采取EUT所有連接電纜時(shí),這種現(xiàn)象容易發(fā)生。

C)注入電源線信號控制線EFT干擾進(jìn)入設(shè)備后,PCB電路直接通過空間輻射接收,干擾電路

當(dāng)PCB接口良好濾波措施,但傳輸電纜靠近電路時(shí),這種現(xiàn)象很容易發(fā)生

國產(chǎn)電磁兼容儀器設(shè)備



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