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第七部分瞬态脉冲干扰的抑制瞬态干扰对设备的威胁电快速脉冲浪涌静电放电静电放电电源端口信号端口浪涌电快速脉冲静电放电感性负载断开时产生的干扰20－200VdctVLI0VdcVLt电源回路中的电流（电压）C对应的EMC实验：EFT特点：脉冲串两种触点击穿导通机理气隙上的电压击穿电压维持电压320V0.08mm接触点距离阳极(+)阴极(－)电子流辉光放电气体电离弧光放电金属气化浪涌产生的原因一般小于75kA最大可达300kAI导体周围产生强磁场对应EMC实验：浪涌特点：能量大静电放电现象＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放电电流I1ns100nsIt对应EMC实验：ESD特点：频率范围宽瞬态干扰的频谱A0.5A2A1/1/tr时间频率瞬态类型tr1/1/trA2AEFT5ns50ns6.4MHz64MHz4kV0.4V/MHzESD1ns30ns10MHz320MHz30A1.8A/MHz浪涌1.2s50s6.3kHz265kHz4kV0.4V/MHz消除感性负载干扰RRCLLLRL阻尼电路参数确定R:越大，开关闭合时限流作用越好越小，开关断开时反充电压越小V/IaRRL折衷C:由于没有弧光，L中的能量全部进入C，VC=I(L/C)1/2为了防止发生辉光，VC300VC(I/300)2L为了防止发生弧光，电容充电速率要小于1V/s，C10-6I过零开关消除干扰电感电流取样VDC继电器+-电压比较器瞬态干扰抑制原理分压法：正温度系数电阻电阻电感电容分流法：负温度系数电阻（压敏电阻）瞬态抑制二极管气体放电管低通滤波器：截止频率小于1/低通滤波器对瞬态干扰的作用fILf+fCOfCOAf输入脉冲频谱滤波器特性输出脉冲频谱2A2AFco1/VOUT=VP(f)f1=2VIN/=2VIN/输出脉冲的幅度略有降低fcoVINVOUTFco1/Parseval定律：时域中的能量等于频域中的能量：00V2(f)df=V2(t)dtfco00(2VIN)2df=V2OUTdtout=1/fco(2VIN)2fco=V2OUT/fcoV/VOUT=2fcofcoout低通滤波器对瞬态干扰的抑制VOUT/VIN-10-20-30-40fCO1/20.10.010.0010瞬态干扰抑制器件浪涌电压压敏电阻瞬态抑制二极管气体放电管2205001000钳位不紧电流容量不大有跟随电流气体放电管的跟随电流跟随电流•寄生电容小•电流容量大不可用在直流的场合！放电管与压敏电阻组合优点：•没有跟随电流•没有漏电流•钳位电压低用低通滤波器消除作用在开关电源上的浪涌开关电源等效电路6kV,3kA1.250s浪涌波形020406080100s0426kV0321kA浪涌电压电源上电压流进电源的电流浪涌抑制器件的保护作用开关电源等效电路6kV,3kA1.250s浪涌波形020406080100s0426kV0321kA浪涌电压抑制后的电压流进电源的电流流进抑制器的电流大部分电流流进了电源TVS增容问题RR1MR=V/IpeakV=两管钳位差Ipeak=TVS的峰值电流1M不行可以最好多级浪涌抑制电路V1、V2=额定工作电压I2=第二级额定峰值电流V2V0+电压偏差2V1V2+电压偏差1+电压偏差2V=V1MAX-V2MINZV/I2PV1V2V0MAX浪涌一级二级VV2V1V0ZVI2P地线反弹与对策设施地设备参考地VGVZ+VGVZ若电流为5kA，地线阻抗为0.5，则反弹电压达到2500V!静电放电现象＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋放电电流I1ns100nsItESD对电路工作影响的机理不良搭接孔缝电流找阻抗最小路径静电放电产生的电磁场ESD产生的电磁场510151234电场kV/m磁场A/m51015时间ns10cm20cm50cm静电试验的方法静电放电试验直接放电试验感应非接触放电接触放电在附近放电产生感应场Ipeaktr3060t(ns)I1I290%ESD常见问题与改进ESDVESDESDVESD屏蔽层ESD常见问题与改进ESD1I1ESD2I2二次放电ESD1I1ESD2铁氧体磁珠电缆上的ESD防护电缆/机箱搭接VN正确错误