电磁兼容瞬态脉冲干扰的抑制.ppt

电磁兼容瞬态脉冲干扰的抑制
杨继深 2002年8月
第1页，本讲稿共30页
瞬态干扰对设备的威胁
电快速脉冲
浪涌
静电放电
静电放电
电源端口
信号端口
浪涌
电快速脉冲幅度略有降低
fco
VIN
VOUT

杨继深 2002年8月
第13页，本讲稿共30页
Fco < 1 / 
Parseval 定律：时域中的能量等于频域中的能量：




0
0
V2(f)df =
V2(t)dt


fco
0
0
(2VIN)2df =
V 2OUT dt
out
= 1 / fco
(2VIN)2 fco =
V 2OUT /  fco
V / V OUT =
2  fco 
fco
out
杨继深 2002年8月
第14页，本讲稿共30页
低通滤波器对瞬态干扰的抑制
VOUT / VIN
-10
-20
-30
-40
 fCO
1/2



0
杨继深 2002年8月
第15页，本讲稿共30页
瞬态干扰抑制器件
浪涌电压
压敏电阻
瞬态抑制二极管
气体放电管
220
500
1000
钳位不紧
电流容量不大
有跟随电流
杨继深 2002年8月
第16页，本讲稿共30页
气体放电管的跟随电流
跟随电流
寄生电容小
电流容量大
不可用在直流的场合！
杨继深 2002年8月
第17页，本讲稿共30页
放电管与压敏电阻组合
优点：
没有跟随电流
没有漏电流
钳位电压低
用低通滤波器消除
杨继深 2002年8月
第18页，本讲稿共30页
作用在开关电源上的浪涌
开关电源等效电路
6kV, 3kA
 50 s
浪涌波形
0 20 40 60 80 100 s
0
4
2
6
kV
0
3
2
1
kA
浪涌电压
电源上电压
流进电源的电流
杨继深 2002年8月
第19页，本讲稿共30页
浪涌抑制器件的保护作用
开关电源等效电路
6kV, 3kA
 50 s
浪涌波形
0 20 40 60 80 100 s
0
4
2
6
kV
0
3
2
1
kA
浪涌电压
抑制后的电压
流进电源的电流
流进抑制器的电流
大部分电流
流进了电源
杨继深 2002年8月
第20页，本讲稿共30页
TVS增容问题
R
R
1M
R = V / Ipeak
V = 两管钳位差
Ipeak = TVS的峰值电流
1M
不行
可以
最好
杨继深 2002年8月
第21页，本讲稿共30页
多级浪涌抑制电路
V1、V2 = 额定工作电压
I2 = 第二级额定峰值电流
V2  V0 + 电压偏差2
V1  V2 + 电压偏差1+电压偏差2
V =V1MAX - V2MIN
Z  V / I2P
V1
V2
V0MAX
浪涌
一级
二级
V
V2
V1
V0
Z
V
I2P
杨继深 2002年8月
第22页，本讲稿共30页
地线反弹与对策
设施地
设备参考地
VG
VZ + VG
VZ
若电流为5kA，，则反弹电压达到2500V !
杨继深 2002年8月
第23页，本讲稿共30页
静电放电现象
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
放电电流 I
1ns
100ns
I
t
杨继深 2002年8月
第24页，本讲稿共30页
ESD对电路工作影响的机理