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快速脉冲群干扰的通用处理方法

发布时间:2022-08-05

 1、吸收和滤波

快速脉冲群整改测试的初衷是进行共模干扰测试,但是干扰脉冲的波形前沿很陡,持续时间很短暂,因此包含了很丰富的高频成分,造成干扰波形在传输过程中有一部分干扰逸出传输的线缆形成辐射,这样设备受到的干扰就是传导和辐射的复合干扰。

对于快速脉冲群的干扰,常用的抑制方法之一是使用滤波(用电源线和信号线的滤波器进行滤波)和吸收(用铁氧体磁芯来吸收)。其中使用铁氧体磁芯吸收的方案是很廉价、有效的。

无论是滤波器还是铁氧体磁芯,在做测试的时候,摆放位置都是很讲究的。因为快速脉冲群干扰不只是一个传导干扰,更麻烦的是它还含有辐射的成分,辐射干扰的逸出情况在不同的安装位置是不一样的,难以捉摸。所以我们希望在快速脉冲群整改测试中滤波器和铁氧体磁芯的摆放位置就是以后在正式产品中使用滤波器和铁氧体磁芯的位置,一定不能随意更改。有效的位置是在干扰源和设备入口处使用滤波器和铁氧体磁芯。前者是彻底处理干扰源;后者是抑制干扰的大门,使经过滤波器和铁氧体磁芯处理的电源线和信号线不再含有辐射的成分。


2、瞬态干扰抑制装置

由于快速脉冲群信号是高频高压脉冲,因此对于快速脉冲群信号的抑制也可以使用瞬变电压吸收装置来吸收脉冲群信号。

瞬变电压吸收器件的种类繁多,但主要有气体放电管、金属氧化物压敏电阻、硅瞬变电压吸收二极管和固体放电管等几种。考虑到快速脉冲群信号的高频、高速的特点,合适的瞬变电压吸收器件是金属氧化物压敏电阻和硅瞬态电压接收二极管。

原则上这两种器件都可以用来抑制电源线的干扰,但相比较而言,由于价格低廉,响应速度快,压敏电阻可能用得更加常用。另外,压敏电阻固有寄生电容大的问题,对50Hz的电源线路上也没有任意不良的作用。

对于信号线,这两种器件都可以同等使用,但硅瞬变电压吸收二极管可能更加合适,因为在印刷电路板的优越保护中,硅瞬变电压吸收二极管的电压等级很多,可供选择余地很大。同时,限定电压更加准确(二极管动作时的残余电压更低,比较接近击穿电压),特别适用于半导体集成电路等电子元器件的保护。另外,硅瞬变电压吸收二极管的寄生电容比压敏电阻器的寄生电容小,在线路上使用时对传输信号的损伤更小。对于高速的传输信号,可以选用经过特殊处理的寄生电容小的硅瞬变电压吸收二极管,特别适合于对这些线路的保护。


3、屏蔽

考虑到快速脉冲群信号前沿很陡,脉冲宽度很窄,含有很丰富的谐波成分,幅度较大的频率较少要达到60MHz以上。对于测试电源线和信号线,即使长度只有1m,因为长度可以和传输频率的波长相比,所以不能当作普通的电源线和信号线。当信号在其上传输时,一部分通过线路进入被测产品(传导);一部分会从线路中逸出,成为辐射信号进入测试产品(辐射)。所以测试样品的干扰实际上是传导和辐射的结合,即快速脉冲群测试时,在参试导体周围实际存在一个辐射场。

针对辐射干扰,比较常用的抑制方法是屏蔽,包括设备外壳的屏蔽、设备内部的局部屏蔽、传输线的屏蔽(屏蔽线、同轴电缆、双绞线等)。

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