一：引言
脈沖群抗擾度試驗(yàn)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為GB/T17626.4（2008），它等同于標(biāo)準(zhǔn)IEC61000-4-4。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)EFT的定義、工作原理、測(cè)量方法及試驗(yàn)發(fā)生器等進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，成為其它相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)引用和參考的基礎(chǔ).脈沖群抗擾度試驗(yàn)是一種使用較為普遍的抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也是在所有抗擾度試驗(yàn)項(xiàng)目中屬于比較難做，比較難于通過(guò)的一個(gè)試驗(yàn)項(xiàng)目。本文通過(guò)綜合其他研究者的研究成果并結(jié)合自己多年的檢驗(yàn)工作實(shí)踐，針對(duì)EFT對(duì)電子產(chǎn)品的不同影響特點(diǎn)，提出相應(yīng)的對(duì)策方案供相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員參考。 二: 脈沖群瞬變干擾的形成原理 2.1 GB/T17626.4認(rèn)為EFT是由于感性負(fù)載在斷開(kāi)或接通時(shí)，因開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間隙的絕緣擊穿或觸點(diǎn)彈跳等緣故，在開(kāi)關(guān)處會(huì)產(chǎn)生一連串的暫態(tài)脈沖（脈沖群）騷擾。當(dāng)感性負(fù)載多次重復(fù)通斷，則脈沖群又會(huì)以相應(yīng)的時(shí)間間隙多次重復(fù)出現(xiàn)。產(chǎn)生此類脈沖的原因包括:小型感性負(fù)載切換、繼電器觸電跳動(dòng)（傳導(dǎo)干擾）;高壓開(kāi)關(guān)裝置切換（輻射干擾）。EFT的特點(diǎn)是上升時(shí)間快，持續(xù)時(shí)間短，能量低，但具有較高的重復(fù)頻率。EFT一般不會(huì)引起設(shè)備的損壞，但由于其干擾頻譜分布較寬，會(huì)對(duì)設(shè)備正常工作產(chǎn)生影響。其干擾機(jī)理為EFT對(duì)線路中半導(dǎo)體結(jié)電容單向連續(xù)充電累積，引起電路乃至設(shè)備的誤動(dòng)作。 下圖是供電線路、機(jī)械開(kāi)關(guān)和電感性負(fù)載（圖中用一個(gè)繼電器帶鐵芯的電感線圈作代表，其中L2是鐵芯線圈本身的電感量，R是電感線圖的內(nèi)阻，C2是線圈匝間和層間的集中參數(shù)等效電容）組成的小系統(tǒng). 正常工作時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，繼電器鐵芯線圈有穩(wěn)態(tài)電流流過(guò)，使繼電器處在工作狀態(tài)。一旦開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，上述現(xiàn)象將不復(fù)存在。但考慮到繼電器鐵芯線圈本身是一個(gè)電感，根據(jù)電感性負(fù)載電流不能突變的原理，開(kāi)關(guān)S的斷開(kāi)使主回路的電流實(shí)際上是被切斷了，這時(shí)繼電器鐵芯線圈的電流連續(xù)性問(wèn)題只能靠自身來(lái)解決了，亦即繼電器的鐵芯線圈中的能量通過(guò)向分布電容轉(zhuǎn)移的方式來(lái)保持鐵芯線圈中電流的連續(xù)性。這一過(guò)程應(yīng)當(dāng)符合能量守恒的原理。即有（計(jì)算中未計(jì)入鐵芯線圈的內(nèi)阻R），1/2×L2I2＝1/2×C2U2 另外轉(zhuǎn)換中的自諧振頻率為 f＝1/（2π（L2C2）1/2） 今假定繼電器鐵芯線圈流過(guò)的穩(wěn)態(tài)電流I為70mA，線圈的電感L2為1H，存在于繼電器繞組的層間和匝間的分布電容C2為50pF。則可以算得開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間可能出現(xiàn)在鐵芯線圈兩端的電壓峰值為U＝I（L2/C2）1/2＝3130.5V 轉(zhuǎn)換中的自諧振頻率為 f＝1/（2π（L2C2）1/2）＝ 7.118kHz 分析表明，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)瞬間，可在繼電器的鐵芯線圈上產(chǎn)生高頻衰減振蕩（因繞組本身存在電阻）。電壓的幅值非常高，與供電電壓相比，后者可以不計(jì)，因此，感應(yīng)出來(lái)的高電壓將直接出現(xiàn)在開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸點(diǎn)的兩邊. 進(jìn)一步分析可以知道，在開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)剛打開(kāi)的瞬間，動(dòng)靜觸點(diǎn)間的距離還很近，實(shí)際上用不著達(dá)到3130.5V，只要在繼電器繞組感生出較低電壓，就可以引起剛被打開(kāi)的動(dòng)靜觸點(diǎn)間的空氣擊穿，這便是*次電弧的形成過(guò)程。一旦在開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧，動(dòng)靜觸點(diǎn)瞬間變?yōu)榈入娢?，亦即在供電線路上產(chǎn)生一個(gè)高電壓。與此同時(shí)，繼電器繞組的分布電容C2要通過(guò)電弧、供電線路和供電電源進(jìn)行放電，由于放電的時(shí)間常數(shù)很小，因此放電很快結(jié)束，本次放電的電弧也就阻斷，而在供電線路上可以見(jiàn)到一個(gè)非常短暫的小脈沖。這時(shí)整個(gè)電路又回復(fù)到繼電器繞組電感L2中能量向分布電容C2的轉(zhuǎn)移，繼電器繞組兩端第2次出現(xiàn)高壓。由于動(dòng)靜觸點(diǎn)的距離在逐漸拉大，盡管第2次觸點(diǎn)間的放電可以形成，但放電電壓要適當(dāng)提高，放電的等待時(shí)間將適當(dāng)增長(zhǎng)。以上情況將要一次次繼續(xù)，放電電壓一次次提高，放電間隔時(shí)間一次次增長(zhǎng)，直到觸點(diǎn)間的距離大到使分布電容C2上的電壓不能擊穿為止。 所以，平時(shí)在機(jī)械開(kāi)關(guān)切換電感性負(fù)載時(shí)看到的電弧放電，實(shí)際上是在供電線路中產(chǎn)生一連串的高壓窄脈沖。這里供電線路的分布電感L1起到阻擋脈沖、不被電源短路的作用。這些高壓窄脈沖將直接耦合被干擾設(shè)備的到電源線和地線，并且可以通過(guò)電感和電容的耦合，間接耦合到信號(hào)電纜，形成嚴(yán)重的干擾. 2.2 EFT測(cè)試及相關(guān)要求 EF T抗 擾 度試驗(yàn)適用于在住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)使用的各類電子、電氣設(shè)備。測(cè)試時(shí)將EFT耦合到設(shè)備的電源端口、信號(hào)和控制端口以檢驗(yàn)設(shè)備在遭受這類暫態(tài)騷擾影響時(shí)的性能。 2.2.1試驗(yàn)發(fā)生器性能指標(biāo)和試驗(yàn)波形 試驗(yàn)發(fā)生器的性能指標(biāo)有:單個(gè)脈沖波形、脈沖重復(fù)頻率和輸出電壓峰值，如圖1, 2所示。測(cè)量脈沖群由間隔為300 ms的連續(xù)脈沖串構(gòu)成，每一個(gè)脈沖串持續(xù)ms，由數(shù)個(gè)單極性的單個(gè)脈沖波形組成，單個(gè)脈沖的上升沿5 ns，持續(xù)時(shí)間50ns，重復(fù)頻率5 kHz或100kHz（對(duì)4kV測(cè)試等級(jí)）。其頻譜是從2.5/5 kHz-100 MHz的離散譜線。IEC 61000-4-4: 2004把重復(fù)頻率提高到5 kHz和100 kHz（優(yōu)選100 kHz）并取消了2.5 kHz，使得測(cè)試更加切合實(shí)際的干擾情況。此時(shí)頻譜為100 kHz-100 MHz的離散譜線。新版的GB/T 17626.4以取代當(dāng)前有效版本GB/T 17626.4: 1998 2.2.2試驗(yàn)等級(jí)及其選擇 GB /T17626.4用表格的形式列出了EFT試驗(yàn)等級(jí)及分別針對(duì)供電電源端口、保護(hù)接地以及1/0（輸人/輸出）信號(hào)、數(shù)據(jù)和控制端口對(duì)相應(yīng)的電壓峰值和重復(fù)頻率。對(duì)具體產(chǎn)品EFT試驗(yàn)等級(jí)的選擇一般在相應(yīng)的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)中加以規(guī)定。GB/T 17626.4也在附錄中給出了一個(gè)試驗(yàn)等級(jí)選擇指引，它可作為產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)選擇的參考，也作為沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)等級(jí)選擇的依據(jù)。 2.2.3試驗(yàn)布置及實(shí)施 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室EFT型式試驗(yàn)布置和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)布置進(jìn)行了完整的描述和詳細(xì)的說(shuō)明。測(cè)試時(shí)樣品處于正常工作狀態(tài)，根據(jù)端口類型選擇相應(yīng)的試驗(yàn)等級(jí)和耦合方式。根據(jù)其端口及其組合，依次施加試驗(yàn)電壓。 對(duì)電源端子選擇耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)施加干擾，耦合電容為33 nF。對(duì)1/0信號(hào)、數(shù)據(jù)和控制端口選擇容性耦合夾施加干擾，等效耦合電容約為100-1000 pF（對(duì)IEC 61000一4一4:2004，為100-1000pF）。 對(duì)電源端口，應(yīng)通過(guò)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)在每一根傳輸線及傳輸線各種組合與地之間施加EFT干擾。一般來(lái)說(shuō)電源端口必須進(jìn)行測(cè)試。對(duì)信號(hào)控制端口，一般將連接電纜整體放人容性耦合夾進(jìn)行測(cè)試。哪些端口需進(jìn)行測(cè)試由產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。每種組合應(yīng)在正、負(fù)兩種脈沖極性下分別進(jìn)行，每種測(cè)試狀態(tài)持續(xù)時(shí)間不少于1 min。不同的產(chǎn)品或產(chǎn)品族標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試驗(yàn)實(shí)施可根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)有特別的規(guī)定。 三EFT試驗(yàn)失敗原因分析 3.1 從干擾施加方式分析 對(duì)電源線施加EFT干擾時(shí)，信號(hào)發(fā)生器輸出的一端通過(guò)33nF的電容注人到被測(cè)線上，另一 端通過(guò)耦合單元的接地端子與大地相連;對(duì)信號(hào)/控制線施加EFT干擾時(shí)，信號(hào)發(fā)生器輸出通過(guò)耦合夾與受試電纜之間的分布電容進(jìn)人受試電纜。這兩種干擾注人都屬于對(duì)大地的共模注人方式，所有的差模抑制方法對(duì)此類干擾無(wú)能為力。 3.2 從干擾傳輸方式分析 EFT干擾脈沖含有極其豐富的高頻成分，沿線纜傳輸時(shí)，會(huì)有一部分干擾能量從線纜中向周圍空間輻射，從而進(jìn)人受試設(shè)備，這樣受試設(shè)備zui終受到的是傳導(dǎo)和輻射的復(fù)合干擾。因此單純對(duì)EFT干擾施加端口采取傳導(dǎo)干擾抑制方式不能*克服干擾的影響。 3.3 根據(jù)EFT干擾造成設(shè)備失效的機(jī)理分析 EFT單個(gè)脈沖能量較小，一般不會(huì)對(duì)設(shè)備造成影響。但它是持續(xù)一段時(shí)間的單極性脈沖串，會(huì)對(duì)設(shè)備半導(dǎo)體結(jié)電容充電產(chǎn)生累積，zui后達(dá)到并超過(guò)芯片抗擾度電平時(shí)，甚至?xí)斐蓴?shù)字系統(tǒng)的位錯(cuò)、復(fù)位、內(nèi)存錯(cuò)誤以及死機(jī)等現(xiàn)象。因此，線路出錯(cuò)會(huì)有個(gè)時(shí)間過(guò)程，而且會(huì)有一定的偶然性和隨機(jī)性。測(cè)試結(jié)果與設(shè)備線纜布置、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和脈沖參數(shù)、脈沖施加的組合等都有極大的相關(guān)性。為了抵抗瞬態(tài)干擾，大多數(shù)電路都在輸入端安裝積分電路，這對(duì)單個(gè)脈沖具有很好的抑制作用，但是對(duì)于脈沖串則不能有效地抑制。新版IEC61000-4-4將脈沖重復(fù)頻率從5k Hz提高到100 kHz，單位時(shí)間內(nèi)的脈沖密集程度大大增加，對(duì)結(jié)電容的電荷積累越快，也就越容易達(dá)到線路出錯(cuò)的閡限。因此，新的標(biāo)準(zhǔn)把脈沖重復(fù)頻率提高，實(shí)際上就是將試驗(yàn)的嚴(yán)酷程度提高。 3.4 EFT耦合單元參數(shù)分析 對(duì)電源端口，耦合電容為33n F;而信號(hào)控制電纜等效耦合電容為100 -1000 Pf,對(duì)于33 nF耦合電容，下限截止頻率為100 kHz, EFT脈沖的頻譜范圍為100 kHz-100 MHz;對(duì)于200 pF/1 000 pF的耦合電容，下限截止頻率為15 MHz/3 MHz, EFT脈沖頻譜范圍為15 MHz/3-100 MHz。由此可知EFT干擾中的低頻成分較難被耦合到被測(cè)設(shè)備上。 以上分析是基于負(fù)載阻抗為50n系統(tǒng)。電源端口輸人阻抗一般會(huì)遠(yuǎn)低于50，其頻譜范圍低端會(huì)較100 kHz大;對(duì)控制信號(hào)端口輸人阻抗一般會(huì)大于50，其頻譜范圍低端會(huì)較巧MHz/3 MHz小。被測(cè)設(shè)備實(shí)際得到的兩種干擾頻譜的差別并不太大，但電源端口耦合的干擾能量遠(yuǎn)大于信號(hào)控制端口。人侵頻譜范圍還取決于被干擾端口的輸人阻抗，對(duì)于不同的產(chǎn)品、不同的端口，實(shí)際測(cè)得的干擾頻譜還會(huì)有較大的差異。 3.5 EFT干擾的幅度分析 與其它瞬態(tài)脈沖一樣，EFT抗擾度測(cè)試時(shí)施加在被測(cè)線纜上的EFT脈沖幅度從幾百伏到數(shù)千伏。 3.6 EFT干擾傳輸途徑分析 如圖 3 所 示，EFT干擾主要通過(guò)以下幾種途徑干擾被測(cè)設(shè)備: 3.6.1E F T 干擾通過(guò)耦合單元進(jìn)人設(shè)備電源線和控制信號(hào)線，并沿著這些線纜進(jìn)入被測(cè)設(shè)備;雖然通過(guò)接口濾波器時(shí)有所衰減，但依然有較高的干擾電壓進(jìn)人設(shè)備內(nèi)部，影響電路的正常工作。 3.6.2 線 纜 上的干擾同時(shí)會(huì)在傳導(dǎo)過(guò)程中向空間輻射，被鄰近電纜接收并進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部對(duì)電路形成干擾，當(dāng)沒(méi)有對(duì)EUT所有的連接電纜采取防護(hù)措施時(shí)，較易出現(xiàn)這種互擾現(xiàn)象。 3.6.3 線 纜 干擾進(jìn)人設(shè)備內(nèi)部后，直接通過(guò)空間輻射被內(nèi)部電路接收，對(duì)電路形成干擾。當(dāng)PCB接口上有濾波措施，但線纜與電路距離較近時(shí)，容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。 四 電子產(chǎn)品通過(guò)EFT試驗(yàn)的對(duì)策 4.1 EFT干擾的一般對(duì)策 我們可采取的對(duì)策包括:1）對(duì)直接傳導(dǎo)干擾以共模抑制為主;2）為抑制傳導(dǎo)和輻射兩種途徑的干擾，除對(duì)端口進(jìn)行濾波外，還需對(duì)敏感電路進(jìn)行屏蔽;3）為了抑制密集單極性脈沖群，單純使用反射型電容、電感濾波會(huì)很快飽和，考慮到電源和信號(hào)傳遞采用RC吸收濾波器未必適用，較好的方式是利用高頻鐵氧體對(duì)高頻干擾呈阻性能直接吸收并轉(zhuǎn)化為熱能來(lái)吸收此類干擾;4）選擇傳輸線濾波電路應(yīng)覆蓋侵入的EFT干擾的頻譜范圍;5） 對(duì)EFT干擾，若在干擾通道先采用對(duì)地的脈沖吸收器來(lái)吸收大部分的脈沖電壓和能量，再配合吸收式共模濾波器，可起到事半功倍的效果;6）除對(duì)干擾直接傳輸通道采取脈沖吸收和濾波，對(duì)空間輻射采取屏蔽和隔離等措施外，為防止EFT干擾通過(guò)空間輻射到其它端口線再?gòu)脑摼€侵人敏感設(shè)備，應(yīng)對(duì)干擾端口線與其它端口線進(jìn)行空間分隔，并對(duì)其它端口也采取適當(dāng)?shù)墓材８蓴_抑制措施。 4.2 EFT干擾傳輸環(huán)路 EFT 干擾傳輸環(huán)路如圖4所示。EFT是共模干擾，必須通過(guò)大地回路來(lái)完成整個(gè)干擾環(huán)路。 EFT干擾源通過(guò)傳導(dǎo)或輻射以共模方式進(jìn)人敏感設(shè)備電源線或控制信號(hào)線，再通過(guò)這些線纜以傳導(dǎo)或輻射方式進(jìn)人敏感設(shè)備的內(nèi)部電路。若EUT為金屬外殼，PCB上的干擾通過(guò)PCB與金屬外殼間的雜散電容C1或直接通過(guò)接地端子傳輸?shù)浇饘偻鈿?，再通過(guò)金屬外殼與大地之間的雜散電容C2傳輸?shù)酱蟮?若EUT為非金屬外殼，PCB上的干擾通過(guò)PCB與大地之間較小的雜散電容C3傳輸?shù)酱蟮?，由大地返回干擾源，完成整個(gè)干擾環(huán)路。 4.3針對(duì)電源線試驗(yàn)的措施 解決電源線EFT干擾問(wèn)題的主要方法是在被測(cè)設(shè)備的電源線人口處安裝瞬態(tài)脈沖吸收器和吸收型電源線共模濾波器以阻止干擾進(jìn)人被測(cè)設(shè)備。下面根據(jù)被測(cè)樣品的外殼性質(zhì)，分兩種情況進(jìn)行討論。 4.3.1被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱為金屬制品 金屬外殼隔離了EFT干擾的空間輻射，有效地保護(hù)了內(nèi)部電路，應(yīng)著重解決傳導(dǎo)干擾問(wèn)題。如圖 4所 示，金屬機(jī)箱與大地之間有較大的雜散電容C2，能夠?yàn)镋FT共模電流提供比較固定的通路。若被測(cè)樣品有保護(hù)接地線連電源插座，正常工作時(shí)該線有較大的電感，也應(yīng)作為被測(cè)線之一通過(guò)網(wǎng)絡(luò)耦合EFT干擾，并與電源插座保護(hù)地端通過(guò)去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，對(duì)干擾成分阻抗較大。因此，僅靠改善電源線中保護(hù)接地的方法對(duì)提高被測(cè)樣品電源端EFT抗擾能力的作用并不明顯。 處理方法是在金屬機(jī)箱的電源人口處加裝共模濾波器，濾波器的金屬外殼與金屬機(jī)箱直接連接成為一個(gè)整體，并通過(guò)機(jī)箱將濾波器輸人、輸出電源線隔離。共模濾波器能將EFT干擾導(dǎo)人機(jī)箱再通過(guò)C2導(dǎo)人大地，并通過(guò)大地回到干擾源。由于濾波器中共模濾波電容受漏電流的限制，容量較小，對(duì)EFT干擾中較低的頻率成分主要依靠共模扼流電感抑制。此處應(yīng)選擇鐵氧體吸收式共模扼流圈。選擇濾波器時(shí)要注意濾波器的抑制干擾帶寬應(yīng)覆蓋EFT干擾帶寬。 EFT干擾屬高壓瞬態(tài)脈沖干擾，測(cè)試等級(jí)較高時(shí)，產(chǎn)生的電流很容易使共模電感飽和，且其密集的單極性脈沖也容易使共模電容飽和，這時(shí)應(yīng)讓輸人電源先通過(guò)對(duì)地（實(shí)際為金屬外殼）脈沖吸收器吸收大部分的脈沖電壓和能量，再配合濾波器就能較好地抑制干擾。當(dāng)被測(cè)設(shè)備電源端口還需通過(guò)浪涌測(cè)試時(shí)，為兼顧兩個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試需求，脈沖吸收器可選擇氧化鋅壓敏電阻，該電阻對(duì)瞬態(tài)脈沖具有ins級(jí)的響應(yīng)時(shí)間;當(dāng)被測(cè)設(shè)備電源端口只需抑制 EFT脈沖時(shí)，硅瞬變電壓吸收二極管（TVs）是*選擇，它對(duì)瞬態(tài)脈沖的響應(yīng)時(shí)間<1 nso 4.3.2被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱為非金屬制品 如圖4所示，耦合進(jìn)設(shè)備的EFT干擾只能通過(guò)內(nèi)部電路與大地之間較小的雜散電容C3耦合進(jìn)大地，被測(cè)樣品電路對(duì)地會(huì)有較大的EFT干擾電壓存在。因此，須在電路底部加一塊金屬板以增加設(shè)備對(duì)地的雜散電容，如圖5所示，供脈沖吸收器和濾波器接地。脈沖吸收器、電源濾波器、電源模塊以及PCB都安裝在該金屬平板的上面，電源模塊和電源濾波器的金屬外殼與金屬平板緊密連接。金屬平板的作用等效于4.3.1節(jié)的金屬外殼，EFT干擾電流通過(guò)金屬平板與大地之間的雜散電容回到干擾源。脈沖吸收器與電源濾波器的要求與4.3.1節(jié)相同。 如果設(shè)備尺寸較小，金屬板不能起到好的旁路作用，在這種情況下可取消金屬板，主要靠濾波器中的共模電感發(fā)揮作用。必要時(shí)可用多個(gè)電感串聯(lián)以展寬共模電感的抑制頻譜范圍，保證濾波效果。 由于沒(méi)有金屬外殼屏蔽，濾波器前的電源線上的干擾會(huì)通過(guò)空間輻射進(jìn)人設(shè)備內(nèi)部。此時(shí)，脈沖吸收器和電源濾波器應(yīng)放在靠近設(shè)備的外殼處。防止電源線與內(nèi)部電路通過(guò)空間耦合傳遞EFT干擾。 4.4針對(duì)信號(hào)線試驗(yàn)應(yīng)采取的措施 與電源端的耦合網(wǎng)絡(luò)注人方式相比，對(duì)信號(hào)和控制線EFT脈沖采用容性耦合夾注人，注人脈沖的頻譜范圍較窄，注人能量也較低。下面就信號(hào)控制線在幾種不同情況下的對(duì)策分別進(jìn)行介紹。 4.4.1被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱為金屬制品 由于 EFT干擾脈沖采用容性耦合夾注人電纜，*對(duì)策是將被測(cè)電纜屏蔽起來(lái)。若被測(cè)樣品為金屬外殼且接地，被測(cè)電纜在穿過(guò)金屬外殼處將屏蔽層與金屬外殼3600環(huán)接，EFT干擾通過(guò)該連接導(dǎo)人金屬外殼，干擾的中高頻分量通過(guò)外殼與大地之間的雜散電容耦合到大地，EFT干擾的低頻分量通過(guò)外殼的接地線導(dǎo)人大地，并從大地返回干擾源。對(duì)沒(méi)有保護(hù)接地線連接外殼的設(shè)備，EFT干擾的低頻成分可能會(huì)對(duì)被測(cè)設(shè)備電路產(chǎn)生干擾，因此，補(bǔ)充接地線可以有效地克服這類干擾。 若屏蔽層有EFT干擾電流，則部分高頻干擾會(huì)耦合到屏蔽電纜的內(nèi)部信號(hào)線上。穿過(guò)金屬外殼的信號(hào)控制線應(yīng)在外殼接口處加裝適當(dāng)?shù)男盘?hào)線共模濾波器（吸收型）。若濾波器的共模電容對(duì)信號(hào)的傳輸有影響，則可以通過(guò)降低或取消共模電容、提高共模扼流圈吸收能力來(lái)達(dá)到目的。在實(shí)際使用時(shí)，需要注意調(diào)整扼流圈的匝數(shù)，必要時(shí)用兩個(gè)不同匝數(shù)的扼流圈串聯(lián)起來(lái)，兼顧高頻和低頻要求。 若被測(cè)信號(hào)的控制電纜不便更換為屏蔽電纜，則干擾直接進(jìn)人線纜內(nèi)的每一根傳輸線上，此時(shí)可采取類似4.3.1節(jié)的方法，在線纜入口處加裝瞬態(tài)脈沖吸收器與信號(hào)線共模濾波器。安裝方式與4.3.1節(jié)相同。瞬態(tài)脈沖吸收器的選擇原則與4.3.1節(jié)相同，其耐壓選擇應(yīng)與端口的工作電壓相適應(yīng)。濾波器抑制的頻譜范圍應(yīng)能覆蓋電纜上注入的EFT干擾頻譜。若此時(shí)瞬態(tài)脈沖吸收器的結(jié)電容和濾波器的共模電容對(duì)信號(hào)傳輸有影響，可選擇結(jié)電容較小的瞬態(tài)脈沖吸收器并降低或取消共模電容。若此時(shí)的瞬態(tài)脈沖吸收器依然影響電纜中的高速信號(hào)傳輸，則只能去掉它并將普通電纜換為屏蔽電纜。 4.4.2被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱為非金屬制品 可按照4 .3.2節(jié)的方式，在機(jī)箱底部加一塊金屬平板，如圖5所示，從而有效地增加設(shè)備對(duì)大地的雜散電容，并讓被測(cè)設(shè)備的保護(hù)接地線與金屬平板相連。接地線所起的作用與4.4.1節(jié)相同。 若將電纜屏蔽起來(lái)，也可以較好地抑制EFT干擾。屏蔽電纜進(jìn)人設(shè)備后，屏蔽層通過(guò)直接固定的方式與金屬平板連接，穿出金屬屏蔽層的信號(hào)線以zui短距離與直接安裝在金屬平板上的濾波器連接。該濾波器與4.4.1節(jié)的相應(yīng)濾波器要求相同。 若被測(cè)電纜不便更換為屏蔽電纜，可按照4.4.1相應(yīng)的處理方法在電纜人口處加裝瞬態(tài)脈沖吸收器與信號(hào)線共模濾波器。其參數(shù)要求與4.4.1相同，安裝要求與4.3.2節(jié)相同。若瞬態(tài)脈沖吸收器的結(jié)電容和濾波器的共模電容對(duì)信號(hào)傳輸有影響，可采取與4.4.1節(jié)相同的處理措施。 由于沒(méi)有金屬外殼屏蔽，濾波器前的信號(hào)控制線上的干擾會(huì)通過(guò)空間輻射進(jìn)人設(shè)備內(nèi)部，處理方法請(qǐng)參考4.3.2節(jié)相關(guān)部分。當(dāng)通過(guò)空間遠(yuǎn)離的方法依然不能防止空間輻射干擾時(shí)，只能對(duì)敏感電路進(jìn)行局部屏蔽，屏蔽體應(yīng)該是一個(gè)完整的六面體。 4.5其它端口的防護(hù)措施 在EFT抗擾度測(cè)試中，并非所有的外部信號(hào)控制端口都需進(jìn)行測(cè)試。對(duì)那些連接電纜比較短的端口，實(shí)際使用過(guò)程中不易直接耦合大的EFT干擾，所以標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)這些端口提出測(cè)試要求。若我們按上述要求對(duì)關(guān)鍵端口采取相應(yīng)的抑制措施，被測(cè)線上的干擾還會(huì)向空間輻射，被其它未采取措施的端口線纜接收，并耦合進(jìn)被測(cè)設(shè)備的內(nèi)部而形成干擾。因此，應(yīng)針對(duì)這些端口采取必要的抑制措施。由于這類EFT干擾為頻率比較高、幅度比較小的共模干擾，只需在這些端口線進(jìn)人被測(cè)設(shè)備人口處采用信號(hào)線共模抑制濾波器，就能起到較好的抑制 效果。濾波器的抑制頻率范圍應(yīng)與端口感應(yīng)到的EFT干擾頻譜相適應(yīng)且外殼應(yīng)與金屬機(jī)殼或金屬平板良好地連接。若端口傳輸?shù)男盘?hào)為敏感信號(hào)，建議采用屏蔽絞線，屏蔽層與金屬機(jī)殼或金屬平板良好的連接。 4.6其它EFT干擾抑制措施 以上主要是在EFT注人端口及外殼和接口上采取措施。除了這些外部措施，提高被測(cè)設(shè)備內(nèi)部電路抗干擾能力也是非常必要的。從元器件選擇、電路設(shè)計(jì)、排版布局、PCB設(shè)計(jì)、屏蔽、濾波、接地設(shè)計(jì)等方面遵循EMC設(shè)計(jì)的通用要求和設(shè)計(jì)原則，即可較好地滿足測(cè)試對(duì)內(nèi)部電路的要求，這是產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)非常重要的內(nèi)容，也是普通EMC設(shè)計(jì)書(shū)籍文章的主要組成部分。 五: 總結(jié) EFT干擾廣泛存在于日常用電的環(huán)境中，而電子類產(chǎn)品中存在大量對(duì)EFT干擾非常敏感的模擬和數(shù)字電路，因此，絕大多數(shù)電子產(chǎn)品的EMC抗擾度測(cè)量項(xiàng)目都包括EFT抗擾度測(cè)試。EFT干擾有較為*的地方，因此，在電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，除了要符合一般的EMC抗擾度設(shè)計(jì)規(guī)則外，還需針對(duì)EFT干擾特點(diǎn)，采取相應(yīng)的對(duì)策措施。將EMC通用設(shè)計(jì)要求與EFT抑制的特定要求相結(jié)合，可以為電子產(chǎn)品通過(guò)EFT抗擾度測(cè)試提供有效的保障。 |
