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机电产品的电磁干扰抑制措施

作者:时间:2011-02-21来源:网络收藏

4)电源线上加装磁环

在电源线上加装磁环,需要注意对于不同的和电源,磁环安装位置是有区别的。有时候安装在机器外部电源线上效果好,有时候安装在内部电源线靠近电源处效果好,这就需要测试一下才能确定装在哪里比较合适。

磁环安装在电源线上是一箭双雕的好方法,既可以降低传导噪音,也可以抑制辐射干扰。但在有些情况下,单是在电源线上安装磁环还不够。

5)元器件选用

电源上很多元器件对辐射有较大的影响,比如主开关管、高频变压器及输出端整流二极管等,需尽量采用低噪音的元器件。对于电源二次侧的整流二极管来说,可选用的器件种类有快恢复二极管(FRD)、超快恢复二极管(SRD)及肖特基二极管(SBD)等,其中SBD目前基本上应用于低输出直流电压的场合。

这里有一个实例,在批量生产前发现余量非常小,在33.960MHz频率时仅为-1.07,因此采取了两个措施,一是更换了输出端整流二极管(原来所用器件为SF10LC20U,其反向恢复时间trr为35ns,后改用MUR2020CT,其trr为25ns)。二是去掉了一个散热板单端接地处的接地布线,见图2中箭头所示,结果辐射余量在原问题频率附近增大到-4.15,达到了规格要求。

42主控板辐射的抑制

主控板也是主要的一个辐射源,由于其所用晶振频率一般较高,又有大量电路涉及高速数据处理,因此往往产生高频辐射。为了降低辐射,可以从以下几方面来下功夫:

1)主控板的布线,尤其是地线的布设;

2)元器件选用;

3)在高速信号线上使用零电阻电感等;

4)地线的布设方面,比如模拟地与数字地的噪音隔离技术;

5)屏蔽板的采用;

6)2层板、屏蔽铜膜2层板、4层板及4层板以上多层板的选择。

其实选择几层板是非常重要的,它们对辐射的影响非常大。就一般应用而言,建议选用2层板,因4层板的成本大大高于2层板。而在2层板的基础上采用表面屏蔽铜膜工艺的成本介于两者之间,它们降低高频辐射的效果则刚好相反,从大到小依次为4层板,2层板+铜膜,2层板。

主控板的辐射问题一定要在批量生产之前解决,一旦在生产阶段发生抽检不合格的情况,非常被动。往往采用许多措施都没有效果,如果迫不得已由2层板改为4层板,效果是非常好,只是成本大幅度增加。

43其它方面

其它方面对辐射大小也有一定影响。

1)电机控制板与电源线

许多会用到直流电机,需要精密控制的地方还会用到步进电机,电机的控制板会产生辐射噪音。除了在设计控制板时尽早考虑降低辐射外,在电机的电源线上加装磁环也是一个有效的办法,如果电源线在磁环上绕两匝,效果会更好。

2)易产生静电零件的接地

上有一些转动的金属零件和构件会产生静电,静电通常不会产生值得注意的辐射,但如有可能,最好给这些零件和构件加上接地装置,及时泄放静电,既可以不影响机器性能,也有利于降低辐射。

5结语

总体上,降低电磁干扰的种种措施既有理论依据,又有实践经验,有时候积累经验更为重要。降低电磁干扰需要板级设计者(电源设计者和主控板设计者等)和电磁兼容工程师两方面的技术协调。不管怎样,需要尽早在设计阶段就解决问题,以避免批量生产时出现超标问题导致成本大幅度上升的困境。


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