并要使屏蔽罩有足够地厚度.ppt

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1、第五章屏蔽理论及其应用2011-03-14电流-磁场-电场-感应电压.电流-寄生耦合骚扰——导致不能正常工作，极为有害频率>100kHz以上时，电路、元件的电磁辐射能力增强，电气、电子设备或系统中就存在着辐射电磁场的寄生耦合骚扰。屏蔽——电磁兼容工程中广泛采用的抑制电磁骚扰的有效方法之一。一般而言，凡是电磁骚扰都可以采用屏蔽的方法来抑制。1、屏蔽的概念：屏蔽是防止辐射干扰的主要手段。所谓屏蔽（Shielding）就是采用一定的技术手段（用导电或导磁的材料制成的金属屏蔽体Shield），把电磁骚扰源限制在一定的空间范围内，使骚扰源从屏蔽体的一面耦合

2、或当其辐射到另一面时受到抑制或衰减。2.屏蔽的目的是：1）采用屏蔽体包围电磁骚扰源，以抑制电磁骚扰源对其周围空间存在的接受器的干扰；2）采用屏蔽体包围接受器，以避免骚扰源对其干扰。3.屏蔽的关键点：1）屏蔽材料的选择；2）实际屏蔽体的设计。§5.1电磁屏蔽原理§5.1.1电磁屏蔽的类型1.按采取屏蔽措施的对象分为：①主动屏蔽：把干扰源置于屏蔽体之内，防止电磁能量和干扰信号泄漏到外部空间。②被动屏蔽：把敏感设备置于屏蔽体内，使其不受外部干扰的影响。2、屏蔽按场的类型可分为①电场屏蔽：静电屏蔽/交变电场屏蔽②磁场屏蔽：静磁屏蔽（恒定磁场屏蔽

3、）/交变磁场屏蔽③电磁场屏蔽§5.1.2静电屏蔽电磁场理论表面，置于静电场中的导体，在静电平衡的条件下，具有下列性质：①导体内部任何一点的电场为零；②导体表面任何一点的电场强度方向与该点的导体表面垂直；③整个导体是一个等位体；④导体内部没有静电荷存在，电荷只能分布在导体的表面上。内部存在空腔的导体，在静电场中也具有上述性质。1）把有空腔的导体置入静电场中，由于空腔导体的内表面无静电荷，空腔空间中也无电场，所以空腔导体起了隔离外部静电场的作用，抑制了外部静电场对空腔空间的骚扰。2）空腔导体接地，见主动屏蔽１、屏蔽静电场或变化缓慢的交变电

4、场（例如工频电场，高压带电作业的均压服）２、屏蔽体：良导体壳（金属板、网）３、主动屏蔽：屏蔽干扰源，导体壳接地。只有将空腔屏蔽体接地，其外表面感应出的等量正电荷沿接地导线泻放进入接地面，其产生的外部静电场就会消失，才能将静电场源产生的电力线封闭在屏蔽体内部，屏蔽体才能真正起到静电屏蔽的作用。３、主动屏蔽：屏蔽干扰源，导体壳接地。如右图所示原理：⑴、对于静电场：B电位为0，外表面没有电荷分布……，屏蔽是完全的。⑵、A所带的电荷变化时（变化缓慢的交变电场），接地线中出现电流，这时：①B外表出现电荷分布，②接地电阻不可能完全为0，B的电位也不

5、为零，∴B外仍有残留的电场，屏蔽是不完全的。返回４、被动屏蔽：屏蔽敏感设备，原理上导体壳可以不接地，实际上一般也接地，如右图所示。原理：空腔屏蔽导体是等位体，其内部场强为0，不会出现电力线，从而实现静电屏蔽。外部存在电力线且终止在屏蔽体上不接地，导体上的缝隙，孔洞都可能引起电力线的泄漏，降低屏蔽效果。接地，导体壳内、外静电位都为０，可防止电力线的泄漏，提高屏蔽效果。实际的空腔屏蔽体不可能是完全封闭的理想屏蔽体，如不接地，就会引起外部电力线的入侵，造成直接或间接静电耦合。为了防止这种现象，空腔屏蔽体仍需接地。综上可见，静电屏蔽必须具有两

6、个基本要点：1.完整的屏蔽导体；2.良好的接地。５（§5.1.3）交变电场的屏蔽骚扰源A和接受器B之间加入屏蔽体S，如右图所示。交变电压源UA，直接耦合电容C3很小，可以忽略，屏蔽体上的感应电压：接受器上的干扰电压：要使UB减小，必须使C1、C2、ZS减小，只有使ZS＝0，才能使US＝0，UB＝0，即屏蔽体必须良好接地，才能提高屏蔽效果。如果屏蔽导体没有接地或接地不良，那么接受器上的感应骚扰电压比没有屏蔽导体时的骚扰电压还要大，此时骚扰比不加屏蔽体时更为严重。（C1>Ce、C2>Ce）从以上分析可以看出，交变电场屏蔽的基本原理是：采

7、用接地良好的金属屏蔽体将骚扰源产生的交变电场限制在一定的空间内，从而阻断了骚扰源至接受器的传输途径。必须注意，交变电场屏蔽要求：1.屏蔽体必须是良导体（金、银、铜、铝等）；2.必须有良好的接地。§5.1.4低频磁场屏蔽１、屏蔽恒定磁场或变化缓慢（100kHz以下）的交变磁场。２、屏蔽体：高磁导率材料［例如：硅钢片、铁板（网）、坡莫合金(含镍45～80％，少量钼、铜、铬、钒、锰……)３、屏蔽原理：利用铁磁材料的高磁导率对骚扰磁场进行分路。磁力线是连续闭合曲线，磁通构成的闭合回路，称为磁路。磁路中两点间的磁阻空气μ0＝1，屏蔽壳μr＞10

8、3。∴Rm壳＜＜Rm空气，磁力线集中在屏蔽壳的壁内（聚磁作用），磁通主要通过铁磁材料，而通过空气的磁通将大大减小，从而起到