(6)电源。随着高频开关电源的广泛应用和电力系统负荷的不断增加,电源对产品的干扰问题逐渐成为影响产品EMC特性的一个重要因素。因此,一些易受干扰的敏感设备已经不直接采用交流供电而改用直流供电,这样虽然增加了系统的复杂性和成本,但是有效提高了系统工作的稳定性。

(7)雷电。雷电实质上是一种正负电荷中和的强静电放电过程,由此产生的强电磁脉冲导致各种电子设备受损的主要原因。雷电对电子设备的影响包括直击雷和感应雷两种,现在各种室内使用的电子设备,一般不容易遭受直击雷的影响,但是依然容易受到感应雷的损害。为了确保电子设备的安全运行,必须对电子设备进行防雷击保护。常用的防雷措施包括设置避雷针、安装避雷器和避雷线等。

2 电磁兼容产生的要素

理论和实践的研究证明,不管复杂系统还是简单装置,任何一个电磁干扰的发生必须具备三个基本条件:存在一定的干扰源、有干扰的完整耦合通道、有被干扰对象的响应。

2.1 电磁干扰源

电磁干扰源指产生电磁干扰的任何元件、器件、设备、系统或自然现象。高频电路对电磁干扰尤为敏感,因而需要采取多种措施来抑制电磁干扰。经过理论与实验分析得知:高频电路中,电磁干扰主要来自以下几个方面:

(1)器件工作的噪声干扰

(a)数字电路工作时产生电磁干扰。

(b)信号电压、电流变化产生的电磁场干扰。

(2)高频信号噪声干扰

(a)串扰:是指一个信号在传输通道上传输时,因电磁耦合而对相邻的传输线产生不期望的影响,在被干扰信号表现为被注入了一定的耦合电压和耦合电流。过大的串扰可能引起电路的误触发、时序延时,导致系统无法正常工作。

(b)回波损耗:当高频信号在电缆及通信设备中传输时,遇到波阻抗不均匀点时,就会对信号形成反射,这种反射不但导致信号的传输损耗增大,并且会使传输信号畸变,对传输性能影响很大。

(3)电源噪声干扰

PCB中的电源噪声主要由电源自身产生或受扰感应的噪声组成,主要表现为:①电源本身所固有的阻抗所导致的分布噪声;②共模场干扰;③差模场干扰;④线间干扰;⑤电源线耦合。

(4)地线噪声干扰

由于地线上存在电阻、阻抗,当电流通过地线时,就会产生压降,当电流足够大或工作频率足够高时,这个压降会大到足以对电路造成干扰。地线导致的噪声干扰主要包括地线环路干扰和公共阻抗耦合干扰。

(a)地线环路干扰:当多个功能单元连接在地线上时,如果地线中的电流足够大,则会在设备间的连接电缆上产生压降。由于各个电路间的电气特性不平衡,每根导线上的电流会不同,因此产生差模电压,从而对电路造成影响。此外外部电磁场也有可能在地线环路中感应出电流,从而导致干扰。

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