第七部分-瞬態(tài)脈沖干擾的抑制

感性負(fù)載斷開時產(chǎn)生(chǎnshēng)的干擾20－200VdctVLI0VdcVLt電源回路中的電流(diànliú)（電壓）C對應(yīng)(duìyìng)的EMC實驗：EFT特點：脈沖串第二頁，共三十頁。兩種觸點(chùdiǎn)擊穿導(dǎo)通機理氣隙上的電壓(diànyā)擊穿(jīchuān)電壓維持電壓320V0.08mm接觸點距離陽極(+)陰極(－)電子流輝光放電氣體電離弧光放電金屬氣化第三頁，共三十頁。浪涌產(chǎn)生(chǎnshēng)的原因一般(yībān)小于75kA最大可達(dá)300kAI導(dǎo)體周圍(zhōuwéi)產(chǎn)生強磁場對應(yīng)EMC實驗：浪涌特點：能量大第四頁，共三十頁。靜電(jìngdiàn)放電現(xiàn)象＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放電(fàngdiàn)電流I1ns100nsIt對應(yīng)(duìyìng)EMC實驗：ESD特點：頻率范圍寬第五頁，共三十頁。瞬態(tài)干擾(gānrǎo)的頻譜A0.5A

2A1/

1/tr時間(shíjiān)頻率(pínlǜ)瞬態(tài)類型tr1/1/trA2AEFT5ns50ns6.4MHz64MHz4kV0.4V/MHzESD1ns30ns10MHz320MHz30A1.8A/MHz浪涌1.2s50s6.3kHz265kHz4kV0.4V/MHz第六頁，共三十頁。消除(xiāochú)感性負(fù)載干擾RRCLLLRL第七頁，共三十頁。阻尼電路參數(shù)(cānshù)確定R:越大，開關(guān)閉合(bìhé)時限流作用越好越小，開關(guān)斷開(duànkāi)時反充電壓越小V/Ia<R<RL折衷C:由于沒有弧光，L中的能量全部進入C，VC=I(L/C)1/2為了防止發(fā)生輝光，VC<300VC>(I/300)2L為了防止發(fā)生弧光，電容充電速率要小于1V/s，C>10-6I第八頁，共三十頁。過零開關(guān)消除(xiāochú)干擾電感(diànɡǎn)電流取樣VDC繼電器+-電壓(diànyā)比較器第九頁，共三十頁。瞬態(tài)干擾(gānrǎo)抑制原理分壓法：正溫度系數(shù)(xìshù)電阻電阻電感電容分流(fēnliú)法：負(fù)溫度系數(shù)電阻（壓敏電阻）瞬態(tài)抑制二極管氣體放電管低通濾波器：截止頻率小于1/

第十頁，共三十頁。低通濾波器對瞬態(tài)干擾(gānrǎo)的作用fILf+fCOfCOAf輸入脈沖頻譜濾波器特性(tèxìng)輸出(shūchū)脈沖頻譜2A

2A

第十一頁，共三十頁。Fco>1/

VOUT=VP(f)f1=2VIN

/=2VIN

/輸出脈沖(màichōng)的幅度略有降低fcoVINVOUT

第十二頁，共三十頁。Fco<1/

Parseval定律：時域中的能量(néngliàng)等于頻域中的能量(néngliàng)：

00V2(f)df=V2(t)dt

fco00(2VIN

)2df=V2OUTdt

out=1/fco(2VIN

)2fco=V2OUT/

fcoV/VOUT=2

fco

fco

out第十三頁，共三十頁。低通濾波器對瞬態(tài)干擾(gānrǎo)的抑制VOUT/VIN-10-20-30-40

fCO1/2

0.10.010.0010第十四頁，共三十頁。瞬態(tài)干擾(gānrǎo)抑制器件浪涌電壓(diànyā)壓敏電阻瞬態(tài)抑制(yìzhì)二極管氣體放電管2205001000鉗位不緊電流容量不大有跟隨電流第十五頁，共三十頁。氣體放電管的跟隨(ɡēnsuí)電流跟隨(ɡēnsuí)電流寄生電容小電流(diànliú)容量大不可用在直流的場合！第十六頁，共三十頁。放電管與壓敏電阻組合(zǔhé)優(yōu)點：沒有(méiyǒu)跟隨電流沒有漏電流鉗位電壓低用低通濾波器消除(xiāochú)第十七頁，共三十頁。作用(zuòyòng)在開關(guān)電源上的浪涌開關(guān)電源等效電路6kV,3kA1.250s浪涌波形(bōxínɡ)020406080100s0426kV0321kA浪涌電壓(diànyā)電源上電壓流進電源的電流第十八頁，共三十頁。浪涌抑制器件(qìjiàn)的保護作用開關(guān)電源等效電路6kV,3kA1.250s浪涌波形(bōxínɡ)020406080100s0426kV0321kA浪涌電壓(diànyā)抑制后的電壓流進電源的電流流進抑制器的電流大部分電流流進了電源第十九頁，共三十頁。TVS增容問題(wèntí)RR1M

R=V/IpeakV=兩管鉗位差I(lǐng)peak=TVS的峰值(fēnɡzhí)電流1M

不行(bùxíng)可以最好第二十頁，共三十頁。多級浪涌抑制(yìzhì)電路V1、V2=額定工作電壓I2=第二級額定峰值(fēnɡzhí)電流V2

V0+電壓偏差2V1

V2+電壓偏差1+電壓偏差2V=V1MAX-V2MIN

ZV/I2P

V1

V2

V0MAX

浪涌一級二級VV2

V1

V0

ZVI2P

第二十一頁，共三十頁。地線反彈(fǎndàn)與對策設(shè)施地設(shè)備參考地VGVZ+

VGVZ若電流(diànliú)為5kA，地線阻抗為0.5

，則反彈電壓達(dá)到2500V!第二十二頁，共三十頁。靜電放電(fàngdiàn)現(xiàn)象＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放電(fàngdiàn)電流I1ns100nsIt第二十三頁，共三十頁。ESD對電路(diànlù)工作影響的機理不良(bùliáng)搭接孔縫電流(diànliú)找阻抗最小路徑靜電放電產(chǎn)生的電磁場第二十四頁，共三十頁。ESD產(chǎn)生(chǎnshēng)的電磁場510151234電場(diànchǎng)

kV/m磁場(cíchǎng)

A/m51015時間ns10cm20cm50cm第二十五頁，共三十頁。靜電試驗(shìyàn)的方法靜電放電(fàngdiàn)試驗直接(zhíjiē)放電試驗感應(yīng)非接觸放電接觸放電在附近放電產(chǎn)生感應(yīng)場Ipeak

tr3060t(ns)I1I290%第二十六頁，共三十頁。ESD常見問題與改進(gǎijìn)

ESDVESDESDVESD屏蔽(píngbì)層第二十七頁，共三十頁。ESD常見問題與改進(gǎijìn)ESD1I1ESD2I2二次放電(fàngdiàn)ESD1I1ESD2鐵氧體磁珠第二十八頁，共三十頁。電纜(diànlǎn)上的ESD防護電纜(diànlǎn)/機箱搭接VN正確(zhèngquè)錯誤第二十九頁，共三十頁。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)瞬態(tài)干擾(gānrǎo)對設(shè)備