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1、2008年2月舰船电子对抗Feb.2008第31卷第1期SHIPBOARDELECTRONICCOUNTERMEASUREVol.31No.1电源滤波器的电磁兼容性设计孙靖(船舶重工集团公司723所,扬州225001)摘要:在电源线传导干扰试验中出现了干扰超标现象。结合试验分析了传导干扰产生的原因及测试方法,介绍了电源滤波器的设计,并通过滤波方法解决了实验设备的传导干扰超标问题。关键词:电磁兼容性;传导干扰;滤波器中图分类号:TN03;TN713.1文献标识码:B文章编号:CN3221413(2008)0120118203DesignofElectro
2、magneticCompatibilityofPowerSupplyFilterSUNJing(The723InstituteofCSIC,Yangzhou225001,China)Abstract:Theinterferenceexceededthelimitintheconductedinterferencetestofpowercable.Thispaperanalyzesthereasonthattheconductedinterferencegeneratedandthetestmethodcombiningwiththetest,intro
3、ducesthedesignofpowersupplyfilter,andsolvestheproblemthattheconduc2tedinterferenceexceedesthelimitofthetestequipmentbymeansofthefilteringmethod.Keywords:electromagneticcompatibility;conductedinterference;filter信号正是通过此电路由干扰源耦合到敏感设备。解0引言决传导耦合的办法是防止导线感应噪声,即采用适电磁兼容性(EMC)是指电子、电器设备共处一
4、当的屏蔽并将导线分离,或者在干扰进入敏感电路个环境中能互不干扰、兼容工作的能力。一个现代之前,用滤波方法从导线上除去噪声。电子和电器产品(设备、系统)的电磁兼容性对保证产品正常功能的发挥起着至关重要的作用,这已是国内外业界公认的事实。本文结合国军标的电磁兼容实验传导干扰项目及实验中遇到的问题分析了传导干扰产生的原因及测试方法,介绍了电源滤波器的设计及设备的电磁兼容设计中滤波器的选择方法。首先介绍传导干扰产生的原因。1传导干扰在对某设备的电磁兼容实验中发现,传导干扰项目CE102超标,测试结果如图1所示。图1某设备CE102测试图产品电源线上的噪声电流是
5、产生传导干扰的原1.1设备的传导干扰进入供电网络因,因为一旦这些电流传到供电网上,它们将有效辐被测设备电源线上的噪声电流进入供电网络的射,产生干扰。路径如图2所示。传导干扰的耦合途径是直接相通的电路,干扰收稿日期:2007210211第1期孙靖:电源滤波器的电磁兼容性设计119双线制产品不采用地线连接,因此可认为没有共模电流,然而机壳与场地金属墙之间的电容也会构成共模电流回路。图2在一个装置中产生的噪声链通过电源线图1.2利用阻抗稳定网络测量传导干扰利用阻抗稳定网络测量传导干扰的布置图如图3所示。图5用理想LISN测量的共模和差模电流对传导干扰的影响图
6、图3利用阻抗稳定网络测量传导发射图图6利用安全地线电感阻隔共模电流典型的阻抗稳定网络电原理图如图4所示。由公式(1)可知VP与VN为IC与ID的和与差。当ICmID时,VP≈50IC,VN≈50IC;当IDmIC时,VP≈50ID,VN≈-50ID。在标准频率范围(10kHz～30MHz)的某些部分共模电流占优势,而其它部分以差模电流为主。由于电源滤波器中每一元件主要影响一个分量,我们应首先判别产品的传导干扰中哪一分量为主,然后改变电源滤波器中影响该分量的元件数值。实验设备的超标点在115～160kHz之间,并且已经使用了屏蔽电缆,那么只有采取在电源线
7、后端加装滤波器的方法来降低该设备的传导干扰了。通过分析实验结果,我们发现该设备的相电压与中线电压的图4典型FCC阻抗稳定网络电原理图超标频点及数值基本一致,即VP=VN。这时就要测量的电压由差模和共模电流两部分组成,用考虑如何选择滤波器才能达到最好的效果。这些电流表示的相电压和中线电压为:VP=50×(IC+ID)2滤波设计(1)VN=50×(IC-ID)抑制设备传导发射最常用和最有效的方法就是用理想的LISN测量的共模和差模电流对传导加装电磁感应(EMI)滤波器,而滤波器与屏蔽设计干扰的影响见图5。结合也是抑制辐射发射的有效方法。因此滤波设计从图5中
8、可看出共模噪声电流可对测量的传导是EMC设计的重要手段之一。干扰做出贡献,而且它们是通过地线返
