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分析電快速瞬變脈沖群試驗(yàn)失敗的原因

國(guó)產(chǎn)電磁兼容儀器設(shè)備

1.分析干擾施加方法

當(dāng)電源線通過耦合去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行群脈沖干擾時(shí),信號(hào)發(fā)生器輸出一端通過33nf電容注入被測(cè)電源線另一端通過耦合單元接地端子地面連接;當(dāng)信號(hào)/控制線通過容性耦合進(jìn)行EFT干擾時(shí),信號(hào)發(fā)生器輸出通過耦合板與受試電纜之間分布電容進(jìn)入受試電纜,受試電纜接收到的脈沖地板相對(duì)兩種干擾注入方法都是地球共模注入方法。因此,所有的模差抑制方法無能為力。

2.分析干擾傳輸方式

脈沖組的單脈沖波形前沿tr達(dá)到5ns,脈寬達(dá)到50ns,注定脈沖干擾具有極其豐富的諧波成分。較大諧波頻率至少可以達(dá)到1/πtr,即64mHz左右,相應(yīng)波長(zhǎng)為5m。

對(duì)于60mHz以上頻率電源線,如果長(zhǎng)度為1m,由于導(dǎo)線長(zhǎng)度可與信號(hào)波長(zhǎng)相比,不能考慮普通傳輸線,信號(hào)在線傳輸過程中,部分仍可通過傳輸線進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)備傳輸發(fā)射),部分線上逃逸成為輻射信號(hào)進(jìn)入試驗(yàn)設(shè)備輻射發(fā)射)。因此,試驗(yàn)設(shè)備干擾實(shí)際上傳導(dǎo)輻射結(jié)合。顯然,傳導(dǎo)輻射比例電源線長(zhǎng)度有關(guān)線路越短,傳導(dǎo)成分越多,輻射比例越?。?/span>相反,輻射比例越大。簡(jiǎn)單使用傳導(dǎo)干擾抑制端口(如添加濾波器不能完全克服這種干擾影響。


3.根據(jù)EFT干擾導(dǎo)致設(shè)備故障的機(jī)理分析:

單脈沖能量小,不會(huì)對(duì)設(shè)備造成故障。然而,由于EFT是一個(gè)持續(xù)一段時(shí)間單極脈沖串,它對(duì)設(shè)備線路結(jié)電容充電經(jīng)過積累,它最終達(dá)到超過IC芯片的抗擾電平,這將導(dǎo)致數(shù)字系統(tǒng)位錯(cuò)系統(tǒng)復(fù)位。內(nèi)存錯(cuò)誤死亡。因此線路錯(cuò)誤有一個(gè)時(shí)間過程并且會(huì)有一定偶然性隨機(jī)性。很難判斷分別施加脈沖還是一起施加脈沖設(shè)備容易失效。很難得出結(jié)論,設(shè)備對(duì)正向脈沖負(fù)向脈沖敏感結(jié)論。測(cè)試結(jié)果設(shè)備電纜布置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)脈沖參數(shù)脈沖施加組合具有很大相關(guān)性。

我們不能簡(jiǎn)單認(rèn)為,在EFT抗擾試驗(yàn)中,受試設(shè)備具有門檻電平,干擾低于電平,設(shè)備工作正常;如果干擾高于電平,設(shè)備失效。正是這種偶然性隨機(jī)性給出EFT對(duì)策同時(shí),為了抵抗瞬態(tài)干擾,大多數(shù)電路輸入安裝積分電路,對(duì)單個(gè)脈沖很好抑制作用,但不能有效抑制一串脈沖。IEC61000-4-4新標(biāo)準(zhǔn)將脈沖重復(fù)頻率從5kHz提高100kHz,單位時(shí)間脈沖密度大大提高。單位時(shí)間脈沖數(shù)量越多,結(jié)電容器電荷積累越快,越容易達(dá)到線路錯(cuò)誤閾值因此,新標(biāo)準(zhǔn)提高脈沖重復(fù)頻率,本質(zhì)提高試驗(yàn)嚴(yán)重性這樣,按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試的舊標(biāo)準(zhǔn)EFT測(cè)試產(chǎn)品可能無法通過。


4.EFT干擾范圍分析

其他瞬態(tài)脈沖一樣,EFT抗擾測(cè)試應(yīng)用于被測(cè)電纜EFT脈沖范圍數(shù)百伏到數(shù)千伏不等。僅僅依靠屏蔽、濾波接地普通電磁干擾抑制措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。對(duì)于此類脈沖,應(yīng)首先使用特殊脈沖吸收電路脈沖干擾能量范圍降低到較低的水平,然后采取其他電磁干擾抑制措施,使被測(cè)設(shè)備能夠有效抵抗此類干擾。


5.分析EFT干擾傳輸途徑

如圖所示,EFT干擾主要通過以下方式干擾被測(cè)設(shè)備正常工作,包括:

A)EFT干擾通過耦合單元進(jìn)入設(shè)備電源線控制信號(hào)線,在這些電纜產(chǎn)生數(shù)千伏的共模脈沖噪聲,并沿著這些電纜進(jìn)入測(cè)量設(shè)備。當(dāng)通過界面濾波器時(shí),干擾衰減,但仍有較高的干擾電壓進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部電源PCB電路影響PCB正常工作。

b)同時(shí)注入電源線信號(hào)控制線EFT干擾傳導(dǎo)過程中會(huì)輻射空間這些輻射能量感應(yīng)附近電纜,并通過這些電纜進(jìn)入設(shè)備,干擾電路當(dāng)EFT防護(hù)措施不采取EUT所有連接電纜時(shí),這種現(xiàn)象容易發(fā)生

C)注入電源線信號(hào)控制線EFT干擾進(jìn)入設(shè)備后,PCB電路直接通過空間輻射接收,干擾電路。

當(dāng)PCB接口良好濾波措施,但傳輸電纜靠近電路時(shí),這種現(xiàn)象很容易發(fā)生。

國(guó)產(chǎn)電磁兼容儀器設(shè)備



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