探讨切断感性负载时的电磁兼容性

图5 电磁阀开断时阀电流和两端电压测试波形图

图6 电磁阀开断时阀两端电压测试波形图

由于电磁阀开断时阀存储的磁场能量将转换为阀寄生电容的电场能量，而阀寄生电容很小，所以，其上的电场强度很高。

由于电磁阀开断时刻的随机性导致磁场存贮能量的随机性，再加之触点分断是个渐近的过程，于是在触点间产生多次击穿和电弧，所以，电磁阀电流和两端电压测试波形图呈现脉冲串形式。

由于电磁阀的电感和电容振荡频率很高，所以，振荡波形上升和下降速率很快。

图3中显示电磁阀开断时阀两端电压振荡频率接近2.5MHz，电压上升前沿约80.1ns，电压峰—峰值约2440V。

图4中显示电磁阀开断时阀两端产生的电压脉冲串。

图5中显示电磁阀开断时阀电流和电压振荡波形。其中Ch1为电流波形，Ch2为电压波形，电压峰—峰值达5440V。

图6中显示电磁阀开断时阀两端电压上升前沿约5.33ns，电压峰—峰值约3440V。

3 开断感性负载的电磁兼容性探讨

为了提高电子设备的电磁兼容能力，必须从开始设计时就要给予它足够的重视。为此，要充分分析电子设备可能存在的电磁骚扰源及性质；电磁干扰可能传播的路径及易接收电磁干扰的电磁敏感电路和器件。从而，在设计时采取相应对策，这样可以部分消除可能出现的电磁干扰，减轻调试工作的压力。在调试工作中，针对具体出现的电磁干扰，从接收电磁干扰的电路和元器件的表现，分析出电磁骚扰源之所在及电磁干扰可能传播的路径，再采取合适的解决办法。从源头抓起，往往是最根本的方法。

对开断电感性负载——电磁阀所产生的电磁干扰可采用如下电磁兼容性措施。

3.1 对骚扰源采用的电磁兼容性措施

3.1.1 采用电压过零型固态继电器控制电磁阀的开断

因为，不管关断信号是何时发出的，而固态继电器中的晶闸管只有当其通过的电流小于维持电流时才自行关断，这时电磁阀中存储的能量很少，所以，产生的干扰也最小。从而可在根源上消灭骚扰源。

采用电压过零型固态继电器来控制电磁阀的开断时，阀电流和两端电压测试波形图见图7。

图7 采用固态继电器控制电磁阀开断时阀电流和两端电压测试波形图

该波形图是采用齐齐哈尔电力半导体厂生产的，JG25Z3D电压过零型固态继电器控制电磁阀开断时测得的。图中显示电磁阀开断时，阀两端电压第一个正向峰值只有260V，小于电源电压峰值。但是，固态继电器不是理想的开关，它导通时其上有压降，它关断时其上有漏电流。

3.1.2 采用全桥整流后的直流给电磁阀供电

对感性的电磁阀线圈采用全桥整流后的直流电源供电，在关断时不会产生电磁干扰。这是因为，感性的电磁线圈中的电流将通过全桥整流二极管续流，产生的感应电动势很小。采用全桥整流后的直流供电，电磁阀开断时阀电流和两端电压测试波形图见图8。

图8 采用全桥整流后的直流供电时电磁阀两端电压测试波形图