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快速脈沖群干擾的通用處理方法

發布時間:2022-08-05

 1、吸收和濾波

快速脈沖群整改測試的初衷是進行共模干擾測試,但是干擾脈沖的波形前沿很陡,持續時間很短暫,因此包含了很豐富的高頻成分,造成干擾波形在傳輸過程中有一部分干擾逸出傳輸的線纜形成輻射,這樣設備受到的干擾就是傳導和輻射的復合干擾。

對于快速脈沖群的干擾,常用的抑制方法之一是使用濾波(用電源線和信號線的濾波器進行濾波)和吸收(用鐵氧體磁芯來吸收)。其中使用鐵氧體磁芯吸收的方案是很廉價、有效的。

無論是濾波器還是鐵氧體磁芯,在做測試的時候,擺放位置都是很講究的。因為快速脈沖群干擾不只是一個傳導干擾,更麻煩的是它還含有輻射的成分,輻射干擾的逸出情況在不同的安裝位置是不一樣的,難以捉摸。所以我們希望在快速脈沖群整改測試中濾波器和鐵氧體磁芯的擺放位置就是以后在正式產品中使用濾波器和鐵氧體磁芯的位置,一定不能隨意更改。有效的位置是在干擾源和設備入口處使用濾波器和鐵氧體磁芯。前者是徹底處理干擾源;后者是抑制干擾的大門,使經過濾波器和鐵氧體磁芯處理的電源線和信號線不再含有輻射的成分。


2、瞬態干擾抑制裝置

由于快速脈沖群信號是高頻高壓脈沖,因此對于快速脈沖群信號的抑制也可以使用瞬變電壓吸收裝置來吸收脈沖群信號。

瞬變電壓吸收器件的種類繁多,但主要有氣體放電管、金屬氧化物壓敏電阻、硅瞬變電壓吸收二極管和固體放電管等幾種??紤]到快速脈沖群信號的高頻、高速的特點,合適的瞬變電壓吸收器件是金屬氧化物壓敏電阻和硅瞬態電壓接收二極管。

原則上這兩種器件都可以用來抑制電源線的干擾,但相比較而言,由于價格低廉,響應速度快,壓敏電阻可能用得更加常用。另外,壓敏電阻固有寄生電容大的問題,對50Hz的電源線路上也沒有任意不良的作用。

對于信號線,這兩種器件都可以同等使用,但硅瞬變電壓吸收二極管可能更加合適,因為在印刷電路板的優越保護中,硅瞬變電壓吸收二極管的電壓等級很多,可供選擇余地很大。同時,限定電壓更加準確(二極管動作時的殘余電壓更低,比較接近擊穿電壓),特別適用于半導體集成電路等電子元器件的保護。另外,硅瞬變電壓吸收二極管的寄生電容比壓敏電阻器的寄生電容小,在線路上使用時對傳輸信號的損傷更小。對于高速的傳輸信號,可以選用經過特殊處理的寄生電容小的硅瞬變電壓吸收二極管,特別適合于對這些線路的保護。


3、屏蔽

考慮到快速脈沖群信號前沿很陡,脈沖寬度很窄,含有很豐富的諧波成分,幅度較大的頻率較少要達到60MHz以上。對于測試電源線和信號線,即使長度只有1m,因為長度可以和傳輸頻率的波長相比,所以不能當作普通的電源線和信號線。當信號在其上傳輸時,一部分通過線路進入被測產品(傳導);一部分會從線路中逸出,成為輻射信號進入測試產品(輻射)。所以測試樣品的干擾實際上是傳導和輻射的結合,即快速脈沖群測試時,在參試導體周圍實際存在一個輻射場。

針對輻射干擾,比較常用的抑制方法是屏蔽,包括設備外殼的屏蔽、設備內部的局部屏蔽、傳輸線的屏蔽(屏蔽線、同軸電纜、雙絞線等)。

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