第六部分
Download
1 / 28

第六部分 电缆的 EMC 设计 - PowerPoint PPT Presentation


  • 175 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

第六部分 电缆的 EMC 设计. 场在导线中感应的噪声 电缆之间的串扰. 处于电磁场中的电缆. S. h. 电磁场在电缆上的感应电压. 1V/m 场强产生的电压. dBV. 3. 1. 2. 0. -10. h = 0.5m S: A = 100m B = 30m C = 10m D = 3m E = 1m. A. 与 S 、 h 无关. -20. B. C. -30. D. -40. E. -50.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha

Download Presentation

第六部分 电缆的 EMC 设计

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


第六部分电缆的EMC设计

  • 场在导线中感应的噪声

  • 电缆之间的串扰


处于电磁场中的电缆

S

h


电磁场在电缆上的感应电压

1V/m场强产生的电压

dBV

3

1

2

0

-10

h = 0.5m

S: A = 100m

B = 30m

C = 10m

D = 3m

E = 1m

A

与 S、h 无关

-20

B

C

-30

D

-40

E

-50

10kHz 100kHz 1MHz 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz


平衡电路的抗干扰特性

VD

V1

电磁场

I1

V2

I2

VC

平衡性好坏用共模抑制比表示:

CMRR = 20lg ( VC / VD )

高频时,由于寄生参数的影响,平衡性会降低


提高共模干扰抑制的方法

平衡电路

平衡电路

共模扼流圈

屏蔽电缆

CMRR

CMRR

f

f


非平衡转换为平衡

~


屏蔽电场

0V

电缆长度 < /20,单点接地

电缆长度 > /20,多点接地


磁场对电缆的干扰

感应电压

磁通

VN

回路面积A

VN= ( d  / dt ) = A ( dB / dt )

当面积一定时


减小感应回路的面积

理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合,因

此电缆上的回路面积为0,整个回路面积仅有两端的部分


屏蔽电缆减小磁场影响

VS

VS

VS

只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场


抑制磁场干扰的试验数据

100

(A)

1M

0

13

100

(D)

1M

27

100

(B)

1M

每米18节

28

100

1M

(E)

1M

13

100

(C)


抑制磁场干扰的实验数据

100

80

(F)

1M

63

100

(I)

1M

每米18节

55

100

1M

(G)

77

1M

70

100

100

(J)

1M

(H)


导线之间两种串扰机理

R0

RL

C

M

IL

R2G

R2L

IL

IC

IC


耦合方式的粗略判断

ZSZL < 3002: 磁场耦合为主

ZSZL > 10002: 电场耦合为主

3002 < ZSZL < 10002:取决于几何结构和频率


电容耦合模型

C12

C12

V1

VN

C1G

C2G

C2G

R

C1G

V1

R

j  [ C12 / ( C12 + C2G)]

VN =

V1

j  + 1 / R ( C12 + C2G)]


耦合公式化简

j  [ C12 / ( C12 + C2G)]

VN =

V1

j  + 1 / R ( C12 + C2G)]

R >> 1 / [ j  ( C12 + C2G )]

R << 1 / [ j  ( C12 + C2G )]

VN = V1 [ C12 / ( C12 + C2G ) ]

VN = j R C12 V1


电容耦合与频率的关系

VN = j RC12V1

C12V1

VN =

(C12 + C2G)

耦合电压

1 / R (C12 + C2G)

频率 


屏蔽对电容耦合的影响-全屏蔽

C2S

C1s

C1s

V1

C1G

CSG

Vs

C1G

V1

Vs

CsG

屏蔽层不接地:VN = VS =V1 [ C1S / ( C1S + CSG ) ],与无屏蔽相同

屏蔽层接地时:VN = VS = 0, 具有理想的屏蔽效果


部分屏蔽对电容耦合的效果

C12

C2S

C1s

C1s

C1G

C12

CSG

C2G

V1

VN

VN

V1

CsG

R 很大时:VN = V1 [ C12 / ( C12 + C2G + C2S ) ]

R 很小时:VN = jRC12


互电感定义与计算

a

回路1

b

回路2

a

定义: 自感L = 1 / I1 , 互感 M = 12 / I1

 1是电流I1在回路1中产生的磁通, 12 是电流I1在回路2中产生的磁通

M = (  / 2  )ln[b2/(b2- a2)]


电感耦合

I1

R2

I1

R1

M

VN

V1

VN

V1

R2

R

R1

R

VN = d12 / dt = d(MI1)/dt = M dI1 / dt


电感耦合与电容耦合的判别

电容耦合

IN = j  C12V1

V

R1

R2

电感耦合

VN = j  M12 I1

V

R1

R2


非磁性屏蔽对电感耦合的影响

I1

M1S

M12

关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变


双端接地屏蔽层的分析

I1

导体1

~

V12 = j  M12 I1

VS2 = j  MS2 IS

VN = V12 + VS2

M1S

M12

IS

屏蔽体

MS2

+ -

- +

导体2

V12

VS2

求解这项


VS2项求解

LS = / ISMS2 = / IS

因此:LS = MS2

+

+

+

+

VS2 = j MS2 I S

= jMS2 ( V S / ZS)

= jLS [ V S / ( jLS+RS )]

= VS [ j / ( j+RS/LS)]

+

+

+

+

+

屏蔽层

导体2


屏蔽后的耦合电压

VN = V12 + VS2

V12 = j M12I1 VS = j M1SI1

因为:M12 = M1S

所以:VS = j M12I1

所以:VS2 = j M12I1 [ j / ( j+RS / LS)]

V12

VN = V12 - V12[ j / ( j+RS / LS)]

= V12 [ (RS / LS) / ( j+RS / LS)]


屏蔽层的磁场耦合屏蔽效果

VN

无屏蔽电缆

屏蔽效能

VN= M12 I1(Rs / Ls )

VN= j M12 I1

屏蔽电缆

lg

Rs / Ls


长线上的耦合电压

短线近似线

耦合电压

驻波区域

低频区域

/10 /4 /2 3/4  lg f


ad
  • Login