电子设备产生干扰的原因及干扰抑制技术

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3.2 磁场屏蔽

磁场屏蔽通常指对直流磁场或甚高频磁场的屏蔽。其屏蔽的效果比电场屏蔽和电磁场屏蔽要差得多。在工程上抑制磁场干扰是一个十分棘手的问题。

磁场屏蔽主要是利用高磁导率、低磁阻特性的屏蔽体对磁通所起的磁分路作用，使屏蔽体内部的磁场大大减小，如图7所示。

图7 磁 场 屏 蔽

磁场屏蔽设计应遵循的原则如下：

——磁屏蔽体应选用高磁导率的铁磁性材料，防止磁饱和；

——被屏蔽物与屏蔽体内壁应留有一定间隙，防止磁短路现象发生；

——可增加屏蔽体壁厚，单层屏蔽体壁厚不宜超过2．5mm。若单层屏蔽体的屏蔽效果不好，可采用双层屏蔽或多层屏蔽，也可防止磁饱和；

——应使屏蔽体的接缝与孔洞的长边平行于磁场分布的方向，圆孔的排列方向要使磁路增加量最小，目的是尽可能不阻断磁通的通过；

——屏蔽体加工成型后都要进行退火处理；

——从磁屏蔽的机理而言，屏蔽体不需接地，但为了防止电场感应，一般还是要接地。

3．3 电磁场屏蔽

电磁场屏蔽是利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播。电磁场屏蔽是靠对电磁波的反射和吸收来完成的，屏蔽效果与屏蔽体的厚度无关，这与电场屏蔽和磁场屏蔽不同。

4 滤波

滤波器既可抑制从电子设备引出的传导干扰，又能抑制从电网引入的传导干扰。EMI滤波器主要是用于抑制干扰的滤波器。

EMI滤波器由线性元件电路组成，安装在电源线与电子设备之间。它可使电源频率通过，而阻止高频噪声通过，对提高设备的可靠性有重要作用。

4．1 结构

EMI滤波器由集中参数元件（电感、电阻和电容）构成无源网络，如图8所示。

图8 EMI滤 波 器 的 基 本 电 路 图

图中：Cx——抗差模电容，用于衰减差模干扰；

Cy——抗共模电容，用于衰减共模干扰；

R——电阻，用于消除在滤波器上可能出现的静电积累；

L1、L2——共模电感线圈，它们所绕圈数相同，绕向相反，当滤波器接入电路后，两只线圈内电流产生的磁通在磁环内相互抵消，不会使磁环达到磁饱和状态，从而保持两只电感值不变，可以获得较好的滤波效果。

在滤波器设计中选用X和Y电容器时，要重视其电容量、耐压等级和安全等级的要求，因为它们直接关系到EMI滤波器的安全性能。

4．2 安装

在使用EMI滤波器时，要注意工作频率和安装位置。安装要求如下：

——应把滤波器外壳与设备金属外壳牢固可靠地固定在一起，否则会增大接触电阻，降低滤波性能；

——避免滤波器的输入导线与输出导线存在耦合，以免降低滤波器对EMI信号的抑制能力，最有效的解决办法是将滤波器安装在设备机壳的进线处。

4．3 对滤波器的选用要求

主要选用要求如下：

——对滤波器进行插入损耗测试；

——比较滤波器电路输出阻抗与电源输入阻抗，是否会影响滤波器的稳定性；

——尽可能选择能抑制自谐振的多级滤波器；

——高输入阻抗滤波器与低电源阻抗相匹配；

——必须能承受偶然的高压瞬变，如雷电冲击。

5 结语

电磁干扰不仅影响电子设备自身的正常工作，而且有可能影响到其它电子设备的正常工作，因此电磁兼容性是电子设备设计中必须考虑的问题。只有对电磁干扰产生的原因进行充分的分析和认识，然后采取相应的抗干扰措施，方可保证电子设备和电子系统正常工作。