电磁兼容培训杨继深教授讲稿6(电缆).pdf

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1、第六部分电缆的EMC设计•场在导线中感应的噪声•电缆之间的串扰杨继深2002年4月处于电磁场中的电缆Sh杨继深2002年4月电磁场在电缆上的感应电压1V/m场强产生的电压dBV1230与-10Sh=0.5m、Ah无-20S:A=100m关BCB=30m-30DC=10m-40ED=3mE=1m-5010kHz100kHz1MHz10MHz100MHz1GHz10GHz杨继深2002年4月平衡电路的抗干扰特性VVD1电磁场I1V2I2VC平衡性好坏用共模抑制比表示：CMRR=20lg(V/V)CD高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低杨继深2002

2、年4月提高共模干扰抑制的方法平衡电路共模扼流圈平衡电路屏蔽电缆CMRRCMRRff杨继深2002年4月非平衡转换为平衡~杨继深2002年4月屏蔽电场0V电缆长度<λ/20，单点接地电缆长度>λ/20，多点接地杨继深2002年4月磁场对电缆的干扰磁场对电缆的干扰感应电压磁通ϕVN回路面积AVN＝(dϕ/dt)=A(dB/dt)当面积一定时杨继深2002年4月减小感应回路的面积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杨继深2002年4月屏蔽电缆减小磁场影响VVVSSS只有两

3、端接地的屏蔽层才能屏蔽磁场杨继深2002年4月抑制磁场干扰的试验数据抑制磁场干扰的试验数据100(A)1M013100(D)1M10027(B)1M每米18节281M13100(E)1M100(C)杨继深2002年4月抑制磁场干扰的实验数据100(F)1M8063100每米18节(I)1M1001M55(G)771001M70100(H)(J)1M杨继深2002年4月导线之间两种串扰机理导线之间两种串扰机理R0RLCMILR2GR2LIIILCC杨继深2002年4月耦合方式的粗略判断ZZ<3002：磁场耦合为主SLZZ>10002：电场耦合为主SL

4、3002>1/[jω(C+C)]122G122GV=V[C/(C+C)]V=jωRCVN112122GN121杨继深2002年4月电容耦合与频率的关系电容耦合与频率的关系V=jωRCVN

5、121C12V1耦合电压VN=(C12+C2G)1/R(C12+C2G)频率ω杨继深2002年4月屏蔽对电容耦合的影响－全屏蔽屏蔽对电容耦合的影响－全屏蔽C2SC1sC1sV1C1GCSGVsC1GV1CsGVs屏蔽层不接地：V=V=V[C/(C+C)]，与无屏蔽相同NS11S1SSG屏蔽层接地时：V=V=0，具有理想的屏蔽效果NS杨继深2002年4月部分屏蔽对电容耦合的效果部分屏蔽对电容耦合的效果C12C2SC1sC1sC1GC12CSGC2GV1VNVNV1CsGR很大时：V=V[C/(C+C+C)]N112122G2SR很小时：V=jωRCN

6、12杨继深2002年4月互电感定义与计算互电感定义与计算回路1ab回路2²²²²²²²a²²²²²²²定义：自感L＝Φ1/I，互感M＝Φ12/I11Φ是电流I1在回路1中产生的磁通，Φ是电流I1在回路2中产生的磁通112M=（μ/2π）ln[b2/（b2-a2）]杨继深2002年4月电感耦合I1R2I1R1MVNV1VNV1R2RR1RVN＝dΦ12/dt=d(MI1)/dt=MdI1/dt杨继深2002年4月电感耦合与电容耦合的判别电感耦合与电容耦合的判别电容耦合IN=jωC12V1VR1R2电感耦合～VN=jωM12I1VR1R2杨继深2002

7、年4月非磁性屏蔽对电感耦合的影响非磁性屏蔽对电感耦合的影响I1M1SM12关键看互感是否由于屏蔽措施而发生了改变杨继深2002年4月双端接地屏蔽层的分析I导体11~V=jωMIM121211SM12VS2=jωMS2ISI屏蔽体SV=V+VN12S2MS2导体2+--+VV12S2求解这项杨继深2002年4月V项求解S2L=Φ/IM=Φ/ISSS2SΦ因此：LS=MS2++++V=jωMIS2S2S++=jωM(V/Z)++S2SS+=jωL[V/(jωL+R)]SSSS=V[jω/(jω+R/L)]SSS屏蔽层导体2杨继深2002年4月屏蔽后的耦

8、合电压V=V+VN12S2V=jωMIV=jωMI12121S1S1因为：M=M121SV所以：V=jωMI12S121所