某探测系统的电磁兼容性探讨

《某探测系统的电磁兼容性探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、某探测系统的电磁兼容性探讨

2、第1内容显示中图1脉宽调制式开关逆变正弦交流电源驱动时放大器的输出信号示波图500)this.style.ouseg(this)">图2脉宽调制式开关逆变正弦交流电源驱动时放大器的输出信号展开示波图2.2.2采用直流斩波式方波交流电源的检测采用直流斩波式方波交流电源驱动辅助部分工作，在探测元件无输入信号时，测量放大器的输出信号。图3为放大器的输出信号示波图，图4为展开示波图。500)this.style.ouseg(this)">图3直流斩波式方波交流电源驱动时放大器的输出信号示波图500)th

3、is.style.ouseg(this)">图4直流斩波式方波交流电源驱动时放大器的输出信号展开示波图2.2.3空间的电磁场辐射耦合检测在探测元件无输入信号时，测量空间的电磁场辐射耦合到放大器的输出信号。图5为放大器的输出信号示波图。500)this.style.ouseg(this)">图5空间电磁场辐射耦合到放大器的输出信号示波图2.3检测结果2.3.1采用脉宽调制式开关逆变正弦交流电源驱动辅助部分工作在探测元件无输入信号时，放大器的输出信号中干扰的特点为：1）噪声电压具有随机性质，其峰—峰值<3.0mV；2）干

4、扰电压峰—峰值为8.4mV；3）干扰电压出现间隔不等，为ms级；4）每次干扰电压为几个振荡波形，振荡周期为40ns。2.3.2采用直流斩波式方波交流电源驱动辅助部分工作在探测元件无输入信号时，放大器的输出信号中干扰的特点为：1）噪声电压具有随机性质，其峰—峰值<3.0mV；2）干扰电压峰峰值为29.6mV；3）干扰电压具有一定规律，出现的间隔为10ms；4）每次干扰电压为几个振荡波形，振荡周期为10μs。2.3.3空间的电磁场辐射在探测元件无输入信号时，空间的电磁场辐射耦合到放大器的输出信号中干扰的特点为：1）噪声电

5、压具有随机性质，其峰—峰值<3.0mV；2）干扰电压峰—峰值为7.2mV。3结果分析及改进措施从检测结果可知，在探测元件无输入信号时，三种情况下放大器的输出信号中，干扰电压峰—峰值都远远超过该探测系统在放大器输出端要求的最小探测信号电压，因此，导致整个系统无法正常工作。3.1结果分析3.1.1脉宽调制式开关逆变正弦交流电源产生的干扰分析1）由于脉宽调制式开关逆变正弦交流电源的前级采用整流滤波，只有当输入的交流电压高于滤波电容的电压时，整流器件才可能导通，由此造成工频电流波形的畸变，而产生大量的谐波在电源线上传导发射。

6、2）由于采用20kHz以上的脉宽调制式开关逆变正弦交流电源，其运行过程中产生大量的高次谐波在电源线和地线上传导发射。当开关器件关断时，由于集电极的高电位通过集电极与地之间的分布电容，地，电源进线，整流管返回集电极而产生共模干扰电流传导发射。当开关器件开通时，通过等效负载形成的高频脉冲串电流包含丰富的高次谐波在电源线上产生差模干扰电流传导发射。3.1.2直流斩波式方波交流电源产生的干扰分析1）由于直流斩波式方波交流电源的前级采用整流滤波，只有当输入的交流电压高于滤波电容的电压时，整流器件才可能导通，由此造成工频电流波形的畸变

7、，而产生大量的谐波在电源线上传导发射。2）该探测系统的辅助部分由驱动电源和负载组成，驱动电源采用直流斩波式方波交流电源，驱动负载为感性的电磁线圈。对感性的电磁线圈采用直流斩波式方波交流电源供电，在斩波时将产生严重的电磁干扰。因为，感性的电磁线圈中的电流变化必然产生感应电动势，电流变化越快，产生的感应电动势越大。这种感应电动势将会通过各种路径传导耦合到放大器的输出级，而成为严重的电磁干扰。该探测系统辅助部分的驱动电源采用直流斩波式方波交流电源，其频率为50Hz，即每隔10ms斩波一次。从图3放大器的输出信号示波图中可以明显看

8、出：电磁干扰信号正是每隔10ms出现一次。3.1.3辐射耦合产生的干扰分析3.1.3.1电源的电磁场辐射发射由于该探测系统的辅助部分驱动电源，采用了脉宽调制式开关逆变交流电源或直流斩波式方波交流电源。这两种电源波形的前后沿均含有一定的高次谐波，形成电磁场辐射发射。3.1.3.2空间的电磁场辐射耦合各种通信，广播和电视发射；高压电力线路，各种运行的工业电气设备和家用电器使空间杂散电磁场日益增多，其频谱范围和幅度日益增大。它们通过空间耦合到探测系统中，形成电磁干扰。3.2改进措施3.2.1对脉宽调制式开关逆变正弦交流电源的电磁

9、兼容性措施1）加装功率因数校正环节，抑制由于工频电流波形的畸变而产生大量的谐波在电源线上传导发射。2）加装500)this.style.ouseg(this)">图6开关电源滤波器线路图由于电源线中往往同时存在共模与差模两种干扰，因此500)this.style.ouseg(this)">图7采用线性纯