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电子产品电磁兼容性常见问题与答案

时间:2019-02-14 10:38来源:未知 作者:admin 点击:
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1.为什么要对产品做电磁兼容规划?(1)答:满意产品功能要求、削减调试时刻,使产品满意电磁兼容标准的要求,使产品不会对体系中的其它设备发作电磁搅扰。

 

2. 对产品做电磁兼容规划能够从哪几个方面进行?(1)答:电路规划(包括器材挑选)、软件规划、线路板规划、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地办法规划。

 

3. 在电磁兼容范畴,为什么总是用分贝(dB)的单位描绘?10mV是多少dB/V?

答:因为要描绘的起伏和频率规模都很宽,在图形上用对数坐标更容易标明,而dB就是用对数标明时的单位,10mV是20dB/V。

4.为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态搅扰?(1)答:因为频谱分析仪是一种窄带扫频接纳机,它在某一时刻仅接纳某个频率规模内的能量。而静电放电等瞬态搅扰是一种脉冲搅扰,其频谱规模很宽,但时刻很短,这样频谱分析仪在瞬态搅扰发作时观察到的仅是其总能量的一小部分,不能反映实践的搅扰状况。

5. 在现场进行电磁搅扰问题确诊时,往往需求运用近场探头和频谱分析仪,怎样用同轴电缆制造一个简易的近场探头?(1)答:将同轴电缆的外层(屏蔽层)剥开,使芯线暴露出来,将芯线绕成一个直径1~2厘米小环(1~3匝),焊接在外层上。

 

 

6.一台设备,本来的电磁辐射发射强度是300V/m,加上屏蔽箱后,辐射发射降为3V/m,这个机箱的屏蔽效能是多少dB?

答:这个机箱的屏蔽效能应为40dB。

 

7. 规划屏蔽机箱时,根据哪些因素挑选屏蔽资料?(1)答:从电磁屏蔽的视点考虑,首要要考虑所屏蔽的电场波的品种。关于电场波、平面波或频率较高的磁场波,一般金属都能够满意要求,关于低频磁场波,要运用导磁率较高的资料。

 

8. 机箱的屏蔽效能除了受屏蔽资料的影响以外,还受什么因素的影响?(2)答:受两个因素的影响,一是机箱上的导电不接连点,例如孔洞、缝隙等;另一个是穿过屏蔽箱的导线,如信号电缆、电源线等。

 

9. 屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题?(2)答:因为磁场波的波阻抗很低,因而反射损耗很小,而首要靠吸收损耗到达屏蔽的意图。因而要挑选导磁率较高的屏蔽资料。别的,在做结构规划时,要使屏蔽层尽量远离辐射源(以添加反射损耗),尽量避免孔洞、缝隙等接近辐射源。

 

10. 在规划屏蔽结构时,有一个原则是:尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞,为什么?(1)答:因为电缆近旁总是存在磁场,而磁场很容易从孔洞走漏(与磁场的频率无关)。因而,当电缆距离缝隙和孔洞很近时,就会发作磁场走漏,下降整体屏蔽效能。

 

 

11. 丈量人体的生物磁信息是一种新的医疗确诊办法,这种生物磁的丈量有必要在磁场屏蔽室中进行,这个屏蔽室有必要能屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场,请提出这个屏蔽室的规划方案。(2)答:首要考虑屏蔽资料的挑选问题,因为要屏蔽频率很低的磁场,因而要运用高导磁率的资料,比方坡莫合金。因为坡莫合金通过加工后,导磁率会下降,有必要进行热处理。因而,屏蔽室要作成组装式的,由板材组装而成。事先将各块板材依照规划加工好,然后进行热处理,运输到现场,十分小心的进行装置。每块板材的结合处要堆叠起来,以便构成接连的磁通路。这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能,但缝隙会发作高频走漏。为了补偿这个缺乏,在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽,对高频电磁场起到屏蔽作用。

 

12. 什么是截止波导板(蜂窝板),什么场合运用,运用时要注意什么问题?(1)答:由许多截止波导管组成的阵列板,需求较高的屏蔽效能和通风量时运用,运用时要注意蜂窝板与机箱之间要运用电磁密封衬垫装置,或焊接起来。

 

13. 有一台塑料机壳的设备,电磁辐射超支,为了使其满意电磁兼容标准的要求,开发人员在机壳内部用导电漆喷涂,成果没有显着改进,请分析或许会是什么原因。(3)答:本来的塑料机箱上孔洞过多、过大,发作严峻的走漏,也或许是缝隙不严(或许是触摸不紧,也或许是在结合处没有喷导电漆),发作走漏。别的,本来机箱上的电缆(信号线、电源线)一般没有良好的滤波办法,这些电缆构成机箱走漏。

 

14. 通明屏蔽窗有哪几种,运用时要注意什么问题?(2)答:有玻璃夹金属网构成的屏蔽窗和在玻璃上镀上很薄的金属膜构成的屏蔽窗两种。在运用时,要注意金属网或导电镀膜必定要与屏蔽机箱的基体导电性紧密触摸。

 

15. 在CRT显示器的屏幕上运用金属网夹层的屏蔽玻璃时,会有令人讨厌的条纹,怎样减小这种现象?(1)答:将丝网的方向旋转一下,使纬线与显象管的扫描线之间构成15~20度夹角。

 

 

16. 电磁密封衬垫的两个要害特性是什么?列出尽或许多的电磁密封衬垫品种,并说明各种产品的适用场合。(3)答:电磁密封衬垫有必要具有的两个特性是弹性和导电性。常用电磁密封衬垫的品种有:指形簧片、金属网衬垫、导电橡胶、导电布包裹发泡橡胶、螺旋管等,除了有切向滑动触摸的场合外,避免运用指形簧片,有环境密封要求时,运用导电橡胶,其它场合可运用导电布衬垫,需求屏蔽的频率不高时,也可用丝网衬垫,能够确保不会过量紧缩时,可运用螺旋管。

 

17. 运用电磁密封衬垫时要注意什么问题?(2)答:面板的厚度恰当,避免在衬垫的反弹力作用下发作形变,构成更大的缝隙,面板厚度较薄时,紧固螺钉的距离要较小。设置限位结构,避免过量紧缩,挑选恰当的金属资料,减小电化学腐蚀。

 

18. 一个屏蔽机箱上,有必要要穿过一根金属杆,怎样处理才不会破坏机箱的屏蔽效能?(1)答:将金属杆的周围通过铍铜簧片与屏蔽基体可靠地搭接起来。

19.电源线滤波器首要起什么作用,选型时首要考虑哪些参数,运用电源线滤波器时要注意什么问题?(3)答:电源线滤波器的作用是按捺传导发射电流沿着电源线传播。选型时要考虑插入损耗(共模和差模)、额定电流、电压、有用的频率规模等参数,运用时要注意装置办法,有必要射频接地良好,输入输出阻隔、避免滤波过的导线部分再次污染。

 

20. 为什么电源线滤波器的高频滤波特性十分重要?(1)答:假如高频特性欠好,会导致设备的辐射发射超支或对脉冲性搅扰灵敏。

 

 

21. 进行结构电磁兼容规划时,有一个原则是:通过滤波的电源线要尽量远离各种信号电缆,这是为什么?(2)答:假如电源线与信号电缆靠得很近,信号电缆上的高频信号会耦合到电源线上(特别是现已滤波过的部分),构成电源线上的传导发射超支。

 

22. 为什么选用电源线滤波器时,不能一味追求体积细巧?(1)答:滤波器的体积首要由滤波器电路中的电感决议,较小的滤波器内的电感体积有必要较小,这样电感量或许较小,会导致滤波器的低频滤波功能较差。别的,滤波器的体积较小,有必要要求内部器材彼此靠得很近,这样会下降滤波器的高频功能。

 

23. 什么叫滤波器的插入损耗,用什么办法丈量滤波器的插入损耗能够得到最保险的成果?(2)答:因为滤波器接入电路发作的电流、电压损耗叫做滤波器的插入损耗,搅扰滤波器应对搅扰频率的信号有尽量大的插入损耗。丈量滤波器的插入损耗应选用源和负载阻抗的比值为0.1:100(或反过来)的条件来测,这时能够得到最坏条件下的成果,也就是最保险的成果。

 

24. 一般而言,沟通线滤波器能够用在直流的场合,可是直流线滤波器绝对不能用在沟通的场合,这是为什么?(2)答:直流滤波器中运用的旁路电容是直流电容,用在沟通条件下或许会发作过热而损坏,假如直流电容的耐压较低,还会被击穿而损坏。即便不会发作这两种状况,一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大,用在沟通的场合会发作过大的漏电流,违反安全标准的规则。

 

25. 信号线滤波器首要起什么作用,从装置办法上讲有哪些品种,怎样断定运用什么装置办法的信号滤波器?(2)答:减小信号线上不必要的高频成分(首要是共模的),然后减小电缆的电磁辐射,或避免电缆作为天线接纳空间电磁搅扰,并传导进机箱。有线路板上装置和面板上装置两种办法,需求滤波的频率较低时运用线路板上装置的结构,需求滤波的频率较高时,运用面板上装置的结构。

 

 

26. 某根信号线上传输的信号最高频率为30MHz,丈量标明,这根导线上有120MHz的共模搅扰电流,用共模辐射公式预测,只要将这个共模电流按捺30dB,就能够满意电磁兼容标准的要求,需求几阶的低通滤波电路?(2)答:依照题意,低通滤波器的截止频率为30MHz,而在120MHz的插入损耗要大于30dB。因为N阶滤波器的插入损耗添加速率为每倍频程6N(dB),30MHz至120MHz为两个倍频程,因而,N阶滤波器的截止频率若在30MHz,则在120MHz时插入损耗为程12N(dB)。若要使程12N> 30,则可取N=3,即低通滤波器的阶数至少为3。

 

27. 三端电容器为什么更适合于搅扰滤波?(1)答:电磁搅扰的频率往往很高,因而搅扰滤波器的高频特性至关重要,三端电容奇妙地运用一个电极上的两根引线电感构成了T型低通滤波器,而消除了传统电容器中引线电感的不良影响,进步了高频滤波特性,因而三端电容器更适合于搅扰滤波。

 

28. 为什么说穿心电容是搅扰滤波的理想器材?(1)答:穿心电容是一种三端电容,但与一般的三端电容比较,因为它直接装置在金属面板上,因而它的接地电感更小,几乎没有引线电感的影响,别的,它的输入输出端被金属板阻隔,消除了高频耦合,这两个特点决议了穿心电容具有挨近理想电容的滤波作用。

 

29. 电磁搅扰按捺用的磁芯与传统上用做电感的磁芯有什么不同,当将两者用错时,会发作什么现象?(2)答:传统上用做电感磁芯的资料具有很小的损耗,用这种磁芯作成的电感损耗很小。而电磁搅扰按捺用的磁芯损耗很大,用这种磁芯制造的电感具有很大的损耗,其特性更挨近电阻。当将两者用错时,均达不到预期的意图。假如将电磁搅扰按捺用的磁芯用在一般电感上,电感的Q值很低,会使谐振电路达不到要求,或对需求传输的信号损耗过大。假如将一般制造电感用的磁芯用在电磁搅扰按捺的场合,则因为电感与电路中的寄生电容会发作谐振,或许使某个频率上的搅扰增强。

 

30.若一个旁路滤波电容的容量为470pf,两根引线的长度均为2mm,这个电容在什么频率上滤波作用最好(提示:引线的电感按1nH/mm估算)?(2)答:当电容发作串联谐振时,其阻抗最小,具有最好的滤波作用。这个电容的谐振频率为

 ( L C ) 1/2 ] = 1/ [pf = 1/ [ 2  10-12 ) 1/2 ] = 116MHz´ 470 ´ 10-9 ´ ( 4 ´ 3.14 ´2  

因而,这个电容 在116MHz的频率处滤波作用最好。

 

31. 用在外拖电缆上的信号线滤波器额定作业电压为什么最好大于200V(虽然一般电缆中传送的信号电压仅几V或十几V)?(1)答:因为外拖电缆上会遭到起伏很高的浪涌、静电放电等瞬间高压搅扰的冲击,滤波电容的耐压要能够承受这些高压的冲击。

 

32. 什么是共模扼流圈,怎样绕制?(2)答:仅对共模电流有电感作用的扼流圈称为共模扼流圈。共模扼流圈的绕法是使两根导线上的差模电流在磁芯中发作的磁力线方向相反,然后能够彼此抵消。当电压较高时,去线和回线要分隔绕,以确保足够的绝缘电压。当电压较低时,能够双线并绕。

 

33. 当设备电磁辐射超支时,我们往往在电缆上套一个铁氧体磁环。假如一台设备的电磁辐射超支,我们在设备的一根电缆上套上一个铁氧体磁环后,发现并没有什么改进,这说明什么问题,应当怎样处理?(2)答:有两种或许,一种是本来的共模回路阻抗较高,共模扼流圈参加后所添加的阻抗与本来的回路阻抗比较很小,因而扼流圈的作用实践很小。 另一种或许性是体系中还有其它辐射源,这根电缆的辐射减小量以分贝标明时其数值很小。假如归于前一种状况,能够在电缆端口上运用旁路电容,减小共模回路阻抗,假如归于第二种原因,则需求查看其它辐射源。

 

34. 当穿过面板的导线很多时,往往运用滤波衔接器或滤波阵列板,在装置滤波衔接器或滤波阵列板时要注意什么问题?(2)答:要在滤波衔接器或滤波阵列板与机箱面板之间装置电磁密封衬垫或用导电胶带将缝隙粘起来,避免缝隙处的电磁走漏。

 

35. 在进行电磁搅扰问题分析时,往往用什么定义来描绘地线?(1)答:将地线定义为信号的回流线。

 

36. 导致地线搅扰问题的根本原因是什么?(2)答:地线的阻抗是导致地线问题的根本原因,因为地线阻抗的存在,当地线上流过电流时,就会发作电压,构成电位差,而我们在规划电路时,是假定地线上各点电位是相同的,地线电位是整个体系作业的参考电位,实践地线电位与假定条件的不同导致了各式各样的地线问题。

 

37. 为什么在有些进口样机中看到有些地线通过电容或电感接地?(1)答:为了使地线体系关于不同频率的信号出现不同的地线结构。

 

38. 列出尽或许多的下降地线射频阻抗的办法。(2)答:尽量运用表面积大的导体,以减小高频电流的电阻;尽量使导体短些,以减小电阻和电感;在导体表面镀银,减小表面电阻;多根导体并联,减小电感。

 

39. 什么是搭接,举出几种搭接的办法。(1)答:金属构件之间的低阻抗(射频)衔接称为搭接,搭接的办法有焊接、铆接、螺钉衔接、电磁密封衬垫衔接等。

 

40.怎样避免搭接点出现电化学腐蚀现象?(2)答:挑选电化学电位挨近的金属,或对触摸的部分进行环境密封,隔绝电解液。

 

41. 电路或线路板电磁兼容性规划时要特别注意要害信号的处理,这里的要害信号指那些信号?(2)答:从电磁发射的视点考虑,要害信号线指周期性信号,如本振信号、时钟信号、地址低位信号等;从灵敏度的视点考虑,要害信号指对外界电磁搅扰很灵敏的信号,如低电平模仿信号。

 

42. 为什么数字电路的地线和电源线上经常会有很大的噪声电压?怎样减小这些噪声电压?(2)答:数字电路作业时会瞬间吸取很大的电流,这些瞬变电流流过电源线和地线时,因为电源线和地线电感的存在,会发作较大的反冲电压,这就是观察到的噪声电压。减小这些噪声电压的办法一是减小电源线和地线的电感,如运用网格地、地线面、电源线面等,另一个办法是在电源线上运用恰当的解耦电容(储能电容)。

 

43. 在实践中,常见到将多股导线绞起来作为高频导体,据说这样能够减小导线的射频阻抗,这是为什么?(1)答:这样添加了导线的表面积,然后减小了高频电阻。

 

44. 为什么主动布线软件完成的线路板往往辐射较强?(2)答:主动布线软件一般不能够确保周期性信号具有较小的回路面积,因而会发作较强的辐射。

 

45. 减小线路板电磁辐射的首要办法是什么?(2)答:使容易发作辐射的信号(周期性信号)具有最小的回路面积。假如线路板上有外拖电缆,辐射较强的电路远离输入/输出电路,在输入输出电路的位置设置“干净地”以减小电缆上的共模电压。

 

 

46. 怎样从选器材方面减小电磁辐射?(2)答:挑选功耗低、上升/下降沿尽量缓、集成度尽量高的芯片。

 

47. 在运用多层板布线时,为了避免数字电路地线与模仿电路地线彼此搅扰,用两层地线面分别做数字地和模仿地,能够吗?为什么?(2)答:不能够,两层地线之间的寄生电容较大,会发作严峻的串扰。

 

48. 为什么在进行线路板布局时,要使高频电路尽量远离I/O电缆接口?(2)答:避免高频信号耦合到电缆上,构成共模电压(电流),发作较强的共模辐射。

49.在数字电路的线路板上装置电源解耦电容时要注意什么问题?(2)答:解耦电容与芯片电源引脚和地线引脚构成的回路面积要尽量小。

 

50. 两个屏蔽机箱之间的互联电缆是辐射的首要原因,为了减小电缆的辐射,往往运用屏蔽电缆。屏蔽电缆要有用地按捺其电磁辐射有必要满意什么条件?(2)搭接,使其满意哑铃模型的要求。°答:电缆的屏蔽层与屏蔽机箱之间360

 

 

51. 铁氧体磁环是按捺电缆共模辐射的有用器材,在运用时要注意什么问题?(2)答:首要要挑选按捺电磁搅扰用的铁氧体资料,其次,磁环的内径要尽量小,紧紧包住电缆,铁氧体磁环的外径和长度尽量大(在满意空间要求的条件下)。将电缆在磁环上绕多匝,能够进步低频的作用,但高频的作用会变差。铁氧体磁环的装置位置要接近电缆的两端。

 

52. 运用双绞线进步对磁场的抗扰度时,要注意什么问题?(2)答:双绞线两端所衔接的电路不能一起接地,为信号回流供给第二条途径,最好是平衡电路。

53.假如电感性负载的通断是由机械开关控制的,那么当开关闭合或断开时,会在开关触点上发作电弧放电和电磁搅扰。这种搅扰是开关闭合时严峻,仍是断开时严峻?(2)答:断开时严峻。

 

54. 瞬态搅扰按捺器材为什么不能代替滤波器,避免电路作业异常?(2)答:瞬态搅扰按捺器材仅仅将起伏很高的脉冲电压顶部削去,残留的仍是一个脉冲搅扰电压,仅仅起伏低些,其中包含了大量的高频成分,会对电路构成影响,因而不能代替滤波器避免电路作业异常。

 

55. 装置瞬态按捺器材时,要注意什么问题?(2)答:确保流过瞬态按捺器材的电流途径具有最小的阻抗,因而这个途径上的导线要尽量短,旁路电容的装置原则同样适合于瞬态按捺器材的装置。

 

 

56. 描绘静电放电对电路构成影响的机理。(3)答:双绞静电放电对电路构成的影响有两个机理,一个是静电放电电流直接流进电路,对电路的作业,甚至损坏电路硬件;另一个是静电放电途径附近发作很强的电磁场,对电路构成影响。

 

57. 为什么当机箱不是接连导电时,在做静电放电实验时往往会出问题?(2)答:当机箱上有导电不接连点时,会迫使电流寻觅别的的泄放途径,这条途径也或许是电路自身,然后使静电放电电流流进电路,发作不良影响;别的,当静电放电电流流过导电不接连点时,会在这个部分发作较强的电磁辐射,对电路的正常作业发作影响。

 

58. 为什么一个设备假如抗射频搅扰才能强,则一般抗静电放电才能也强?(2)答:因为静电放电发作的也是一种高频电磁场。

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