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继电器电磁干扰的分析及抑制  (2012-06-06 10:38:50)
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继电器
 
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分类: 其它知识
摘要:本文主要介绍了对电气设备中继电器及其开关触点干扰抑制的机理,提出了抑制干扰的有效措施。
关键词:继电器电磁干扰分析抑制
1前言
随着科学技术的飞速发展,电子、电力电子、电气设备应用越来越广泛,它们在运行过程中会产生较强的电磁干扰和谐波干扰。其中,电磁干扰具有很宽的频率范围(从几百Hz到MHz),又有一定的幅度,经过传导和辐射会污染电磁环境,对电子设备造成干扰,有时甚至危及操作人员的安全。特别是大功率中、短波广播发射中心,其周围电磁环境尤为复杂,要想保证设备安全稳定运行,电子设备及电源必须具有更高的电磁兼容性。
2电磁干扰的抑制
电磁干扰EMI(ic Interference)是指由无用信号或电磁骚扰(噪声)对有用电磁信号的接收或传输所造成的损害。一个系统或系统内,某一线路受到电磁干扰的程度可以表示为如下关系式:
N=G×C/I
其中:G为噪声源强度;
I为受干扰电路的敏感程度;
C为噪声通过某种途径传导受干扰处的耦合因素。
从上式可以看出,电磁干扰抑制的技术就是围绕这三个要素所采取的各种措施,归纳起来就是:
(1)抑制电磁干扰源;
(2)切断电磁干扰耦合途径;
(3)降低电磁敏感装置的敏感性。

首先必须确定干扰源在何处,越靠近干扰源的地方采取措施抑制效果越好,一般来说,电流电压瞬变的地方(即di/dt或du/dt)即是干扰源,如:继电器开合、电容充放电、电机运转、集成电路开关工作等都可能成为干扰源。另外,市电并非理想的50Hz正弦波,其中充满各种频率噪声,也是不可忽视的干扰源。
抑制干扰源就是尽可能的减小di/dt或du/dt,这是抗干扰设计时最优先和最重要的原则。减小di/dt的干扰源,主要是在干扰回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现;减小du/dt的干扰源,则是通过在干扰源两端并联电容来实现。
抑制方法通常采用低噪声电路、瞬态抑制电路、稳压电路等,所选用的器件应尽可能采用低噪声、高频特性好、稳定性高的电子元件,特别要注意,抑制电路中不适当的器件选择可能会产生新的干扰源。

电磁干扰耦合途径主要包括传导和辐射两种。
所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰,抑制传导干扰主要是通过在导线上增加滤波器的方法切断干扰源,有时也可加隔离光耦来解决。滤波器分为低通(LPF)、高通(HPF)、带阻(BEF)、带通(BPF)等四种,可根据信号与噪声频率的差别选择不同类型的滤波器,对于要求较高的设备,则必须采用穿心滤波器。
辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰,对于辐射干扰,主要是采用屏蔽技术和分层技术。屏蔽技术是一门科学,选择合适的屏蔽材料,在适当的位置进行屏蔽,对于屏蔽效果至关重要,尤其是屏蔽室的设计。可供选择的屏蔽材料种类繁多,有各种金属板、铜丝网、导电橡胶、导电胶、导电玻璃等等,应根据需要进行选择。屏蔽室的设计应充分考虑门窗、通风口、进出线口的屏蔽与搭接,除静电屏蔽外,还应考虑磁屏蔽及接地。
 

电磁敏感装置的灵敏度本身具