電磁兼容培訓膠片電纜

1、楊繼深 2002年4月,第六部分電纜的EMC設計,場在導線中感應的噪聲 電纜之間的串擾,楊繼深 2002年4月,處于電磁場中的電纜,S,h,楊繼深 2002年4月,電磁場在電纜上的感應電壓,10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz,0,-10,-20,-30,-40,-50,1,2,3,A,B,C,D,E,h = 0.5m S: A = 100m B = 30m C = 10m D = 3m E = 1m,與 S、h 無關,dBV,1V/m場強產(chǎn)生的電壓,楊繼深 2002年4月,平衡電路的抗干擾特性,電磁場,V1,V2,I1,I2,VD,平衡性好壞用共

2、模抑制比表示： CMRR = 20lg ( VC / VD ),VC,高頻時，由于寄生參數(shù)的影響，平衡性會降低,楊繼深 2002年4月,提高共模干擾抑制的方法,平衡電路,屏蔽電纜,共模扼流圈,平衡電路,CMRR,CMRR,f,f,楊繼深 2002年4月,非平衡轉(zhuǎn)換為平衡,楊繼深 2002年4月,屏蔽電場,0V,電纜長度 /20，單點接地,電纜長度 /20，多點接地,楊繼深 2002年4月,磁場對電纜的干擾,VN,VN ( d / dt ) = A ( dB / dt ),磁通,回路面積A,感應電壓,當面積一定時,楊繼深 2002年4月,減小感應回路的面積,理想同軸線的信號電流與回流等效為在幾何

3、上重合，因 此電纜上的回路面積為0，整個回路面積僅有兩端的部分,楊繼深 2002年4月,屏蔽電纜減小磁場影響,VS,VS,VS,只有兩端接地的屏蔽層才能 屏蔽磁場,楊繼深 2002年4月,抑制磁場干擾的試驗數(shù)據(jù),100,1M,1M,1M,100,100,每米18節(jié),(A),(B),(D),(E),(C),0,27,13,13,28,1M,1M,100,100,楊繼深 2002年4月,抑制磁場干擾的實驗數(shù)據(jù),100,1M,1M,1M,100,100,每米18節(jié),(F),(G),(I),(J),(H),80,55,70,63,77,1M,1M,100,100,楊繼深 2002年4月,導線之間兩種串

4、擾機理,M,C,IC,IC,IL,IL,R0,RL,R2G,R2L,楊繼深 2002年4月,耦合方式的粗略判斷,ZSZL 10002： 電場耦合為主 3002 ZSZL 10002：取決于幾何結(jié)構(gòu)和頻率,楊繼深 2002年4月,電容耦合模型,C12,C1G,C2G,R,C1G,C2G,C12,R,VN ,V1,V1,j C12 / ( C12 + C2G),j + 1 / R ( C12 + C2G),V1,VN,楊繼深 2002年4月,耦合公式化簡,R 1 / j ( C12 + C2G ),j C12 / ( C12 + C2G),j + 1 / R ( C12 + C2G),V1,VN

5、,VN = j R C12 V1,R 1 / j ( C12 + C2G ),VN = V1 C12 / ( C12 + C2G ) ,楊繼深 2002年4月,電容耦合與頻率的關系,耦合電壓,VN = j RC12V1,C12V1,(C12 + C2G),VN =,1 / R (C12 + C2G),頻率 ,楊繼深 2002年4月,屏蔽對電容耦合的影響全屏蔽,屏蔽層不接地：VN = VS =V1 C1S / ( C1S + CSG ) ，與無屏蔽相同 屏蔽層接地時：VN = VS = 0， 具有理想的屏蔽效果,C1s,C1G,CsG,C1G,CSG,C1s,Vs,V1,V1,Vs,C2S,楊繼

6、深 2002年4月,部分屏蔽對電容耦合的效果,R 很大時：VN = V1 C12 / ( C12 + C2G + C2S ) ,C1s,C1G,CsG,CSG,C1s,VN,V1,V1,VN,C2S,C12,C12,C2G,R 很小時：VN = jRC12,楊繼深 2002年4月,互電感定義與計算,定義： 自感L 1 / I1 ， 互感 M 12 / I1, 1 是電流I1在回路1中產(chǎn)生的磁通， 12 是電流I1在回路2中產(chǎn)生的磁通,回路1,回路2,a,b,a,M = （ / 2 ）lnb2/（b2- a2）,楊繼深 2002年4月,電感耦合,M,R2,R,R1,R,R2,VN d12 / d

7、t = d(MI1)/dt = M dI1 / dt,R1,I1,VN,I1,VN,V1,V1,楊繼深 2002年4月,電感耦合與電容耦合的判別,IN = j C12V1,R2,R1,V,V,VN = j M12 I1,R2,R1,電容耦合,電感耦合,楊繼深 2002年4月,非磁性屏蔽對電感耦合的影響,I1,M1S,M12,關鍵看互感是否由于屏蔽措施而發(fā)生了改變,楊繼深 2002年4月,雙端接地屏蔽層的分析,M1S,M12,MS2,+ -,- +,V12,VS2,導體1,導體2,屏蔽體,V12 = j M12 I1 VS2 = j MS2 IS VN = V12 + VS2,I1,IS,求解這

8、項,楊繼深 2002年4月,VS2項求解,+,+,+,+,+,+,+,+,+,LS = / IS MS2 = / IS 因此：LS = MS2,導體2,屏蔽層,VS2 = j MS2 I S = j MS2 ( V S / ZS) = j LS V S / ( jLS+RS ) = VS j / ( j+RS/LS),楊繼深 2002年4月,屏蔽后的耦合電壓,VN = V12 + VS2,V12 = j M12I1 VS = j M1SI1 因為：M12 = M1S 所以：VS = j M12I1 所以：VS2 = j M12I1 j / ( j+RS / LS),VN = V12 - V12 j / ( j+RS / LS) = V12 (RS / LS) / ( j+RS / LS),V12,楊繼深 2002年4月,屏蔽層的磁場