瞬态干扰抑制讲解.ppt

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1、六、瞬态干扰及其抑制＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋电感性负载主要内容1.概述2.电快速瞬变脉冲群（EFT）3.雷击浪涌及其防护4.静电放电干扰及其防护5.抑制瞬态骚扰的常用器件瞬态干扰对设备的威胁电快速脉冲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静电放电瞬态干扰：时间很短，频谱宽，幅度大的电磁干扰。常见的瞬态干扰：电快速脉冲、浪涌、静电放电1.概述1.概述电快速脉冲群：电路中的感性负载断开时产生。特点：脉冲串。影响：对电路的影响较大，且脉冲串的周期越短，影响越大。浪涌：主要由雷电在电缆上感应产生的，功率很大的开关也能产生。

2、特点：能量很大。（室内的浪涌电压幅度可以达到6kV，室外往往会超过10kV）影响：浪涌不象EFT那么普遍，但危害十分严重，导致电路损坏。静电放电：雷电现象、人体接触设备时的静电放电、装置放电。1.概述3种瞬态干扰的比较骚扰类型EFTSURGEESD脉冲上升时间5ms慢，ms量级＜1ns能量中等（单个脉冲）高低电压（负载阻抗高）10kV以下10kV以下15kV以上电流（负载阻抗低）几十安培几千安培人体放电几十安培装置放电可达数百安培瞬态类型tr1/1/trA2AEFT5ns50ns6.4MHz64MHz4kV0.4V/MHzESD

3、1ns30ns10MHz320MHz30A1.8A/MHz浪涌1.2s50s6.3kHz265kHz4kV0.4V/MHz1.概述瞬态干扰的频谱trA0.5A2A1/1/tr时间频率A:瞬态干扰脉冲的振幅在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰是由继电器、马达、变压器等电感器件和开关动作产生的。一般这些器件构成系统的一部分，因此干扰往往在系统内部产生。设计人员对此应给予足够的重视。电感性负载感性负载断开时产生的干扰2.电快速瞬变脉冲群（EFT）开关触点击穿导通机理气隙上的电压击穿电压维持电压320V0.08mm接触点距离辉光放

4、电气体电离2.电快速瞬变脉冲群（EFT）起辉电压：造成气体电离的电压。起辉电压与气体种类、气体压力和触点之间距离有关。维持电压：气体发生电离以后，只需要较低电压就能维持其电离状态。与触点的距离无关为了维持导通，需要一个最小电流，几个mA开关触点击穿导通机理2.电快速瞬变脉冲群（EFT）阳极(+)阴极(－)电子流弧光放电金属气化击穿电压维持电压30V接触点距离维持电压一般为20－30V，维持电流一般为1A。当电压或电流不满足条件时，弧光放电终止气体金属桥上电流由电路电阻和电源电压决定。避免触头气体击穿的两个条件使触头间电压始终保持低于击

5、穿电压，防止辉光放电。使触头电压的起始上升率低于产生弧光放电的临界值(对大多数触头来说1V/微妙)，则不会产生弧光放电。2.电快速瞬变脉冲群（EFT）感性负载断开时产生的干扰VLVLt电源回路中的电流（电压）I0VdcC特点：脉冲串t2.电快速瞬变脉冲群（EFT）根据楞次定律，当开关断开时，电感上的电流不能突然消失，电感上会产生一个很高的反电动势：E=d/dt=-L(di/dt)反电动势向电感的寄生电容C反向充电。充电电压升高，触点上的电压也升高，当达到一定程度时，将触点击穿，形成导电通路，电容C开始放电，电压开始下降，当电压降到维持触

6、点空气导通的电压以下时，通路断开，又重复上面的过程。这种过程重复到由于触点之间的距离增加，电容上的电压不能击穿触点为止。当电容不能通过击穿触点放电时，就通过电感回路放电，直到电感中的能量耗尽为止。1.电快速瞬变脉冲群（EFT）EFT干扰机理2.电快速瞬变脉冲群（EFT）EFT干扰机理随着触点的距离越来越远，击穿触点需要的电压越来越高，因此电容上的电压越来越高。随着击穿触点需要的电压越来越高，电容充电的时间越来越长，因此震荡波形的频率越来越低。电容C每次击穿触点向电源回路反向放电时，会在电源回路上形成很大的脉冲电流，由于电源阻抗的存在，这些

7、脉冲电流在电源两端形成了脉冲电压，从而对共用这个电源的其它电路造成影响。2.电快速瞬变脉冲群（EFT）EFT干扰机理2.电快速瞬变脉冲群（EFT）2.电快速瞬变脉冲群（EFT）EFT特性脉冲群幅值在100V~数千伏之间（由触点机电特性决定）脉冲重复频率1kHz~1MHz单个脉冲频谱宽（上升沿：ns，脉冲持续期：几十ns~ms）数字电路敏感，程序混乱、数据丢失、控制电路失灵等2.电快速瞬变脉冲群（EFT）EFT干扰的抑制EFT骚扰信号通常由电源线或信号线传入受干扰设备EFT电感瞬态干扰抑制网络其他方法EFT滤波器或吸收器骚扰源远离敏感电流正

8、确接地软件中加入抗骚扰指令安装瞬变骚扰吸收器EFT骚扰一般不会损坏元器件，只是使产品性能下降或者功能丧失。RLRLRCL2.电快速瞬变脉冲群（EFT）电感EFT干扰抑制网络L2.电快速瞬变脉冲