EMC(电磁兼容性)测试是评估商品在电磁环境中的性能指标,是产品安全验证中的重要环节。
产品在进行EMC测试时,经常遇到测试不合格的情况,尤其是EMC测试错误率较高。
当产品测试不合格时,将收到EMC整改通知。
那么,如何进行EMC整改呢?首先,需要根据实际情况对产品进行诊断,分析干扰信号的来源以及相互影响的方式。
然后,根据分析结果,有针对性地进行整改。
主要的整改方式包括以下几类。
一、削弱干扰信号。
在找到干扰信号的基础上,通过允许范围内的信号减弱,以减少干扰源。
常见的减弱信号源的方式包括:在IC的Vcc和GND之间增加去耦电容(容值在0.01μF到0.1μF之间),注意电源线的布局,使它尽可能少。
在保证灵敏度和频率稳定性的情况下增加衰减器,如VCD、DVD播放机中的晶振电路,降低其强度是一个可行的方法,但不是唯一的解决方案。
还有一个间接的方法是使电源线避开干扰信号。
二、电线整理。
电子产品中,电线间的耦合是导致干扰的关键原因,频率不同,可分为高频耦合与低频耦合。
耦合方式不同,整改方式也不同。
接下来分别探讨:1、低频耦合,低频耦合是指线长度小于或等于1/16波长的情况,又分为静电场耦合和电磁场耦合。
静电场耦合的概念模型是电容耦合,主要目标是减少分布电容或降低耦合量,可以采用扩大电源电路间距、增加高导电率抗干扰磁环并使磁环点射接地、增加过滤器、降低输入电阻等方式。
电磁场耦合的概念模型是电感耦合,耦合主要是通过电线间的分布互感来耦合的,主要方式是破坏或减少耦合量,可以采用增加过滤器、减少敏感回路与源回路的环路面积、扩大两电源电路间距、用高导磁材料绑扎敏感线等方法。
三、改进接地系统。
理想化的接地是一个零电阻、零电位的物理实体,不仅是信号的参考点,而且电流穿过时不会产生电流。
在实际的电气电子产品中,理想的接地是不存在的。
当电流穿过接地线时一定会产生电流,因此可以将干扰产生的原理归纳为两点:1、减少低阻抗和电源同轴特性阻抗。
2、正确选择接地方法和隔离地环路。
按接地方法分类有浮地、点接地、多点接地、混合接地。
如果干扰主要来自外部空间或系统外壳,可采用浮地方法解决,但浮地设备容易产生静电积累,当电荷达到一定水平后,会引起静电放电,因此浮地不适用于一般电子产品。
点接地适用于低频电路,为避免直流电流和其他杂散电流在信号接地线上的各点产生地电势差,信号接地线与电源及安全接地线隔离,在电源插座处进行点接线。
点接地适用于频率低于3MHz的情况。
多点接地是高频信号唯一有效的方法,在射频时展现同轴特性,为使多点接地的有效性,当接地导体长度超过大频率1/8波长时,多点接地需要一个等电位接地平面。
多点接地适用于300kHz以上。
混合接地适用于既有高频又有低频的电子电路。
四、屏蔽。
屏蔽是提高电子系统和电子产品电磁兼容性的关键措施之一,能有效抑制通过空间传播的各种干扰信号。
屏蔽按照原理分为电磁场屏蔽、静电场屏蔽和磁屏蔽材料。
静电场屏蔽应注意以下几点:1、选择高导电率材料,并有良好接地。
2、正确选择接地点及有效形状,屏蔽体直接接地。
电磁场屏蔽通常仅针对直流或极低频电磁场的屏蔽,屏蔽效率不如静电场屏蔽和磁屏蔽材料。
电磁屏蔽是工程的关键,电磁屏蔽时:1、采用铁磁质。
2、电磁屏蔽体要远离有磁场的元件,避免磁短路。
3、可采用双层屏蔽甚至三层屏蔽。
4、屏蔽体上的开孔要关注开孔的方向,尽量使缝的长边平行于磁通量流动,使等效长度最小。
通常,电磁屏蔽不需接地,但为了防止静电场感应,最好接地。
磁场通过金属或对磁场有衰减作用的阻挡体时,会受到一定程度的衰减,即产生对磁场的屏蔽效应。
在实际的整改过程中,根据实际需求选择哪种屏蔽以及屏蔽体的形状、尺寸、接地方式等。
五、改变线路板的走线结构。
有些频率点是通过电路板布线分布参数所决定的,上述方式可能不太有效。
此类整改通过在布线中增加微小的电感器、电容器、磁珠来改变电路参数结构,使其移到限制值要求较高的频率点。
对于此类影响,要从根本上解决其危害,就需要重新布线。
屏蔽外壳的打散热孔孔径大小与EMC要求之间有何量化关系?如果是缝隙呢?缝隙的长和宽有类似要求?
前,对元件的性能要求是散热性与抗电磁干扰/射频干扰(EMI/RFI)要兼而顾之。
当然,最有效的散热方法是对流。
为了对电磁干扰/射频干扰进行屏蔽,可以选用编织、多孔、粘结及蜂窝等通风屏蔽材料。
但由于这些材料的特性不同,因而实际屏蔽效果也大不一样。
例如,当选用对流散热方式时,就得在屏蔽层开孔,这将降低元件的屏蔽效果。
因此,在选择通风屏蔽材料时,应该确定孔径阵列的屏蔽效果。
综合考虑材料厚度、孔径大小及孔的数量,可得到以下屏蔽效果方程:SEdB=20[logλ/(2L)](A)+[30t/Lt≥L](B)-[10log nA≤π(λ/2)2](C)式中:L=沟槽长度,米; L≥W(宽), 且L》t;t=厚度,米;λ=波长,米;n=半径λ/2的圆形区域内孔隙的数量对于较薄的屏蔽材料,如果知道其沟槽长度L,就可根据要求给定的衰减求出孔径大小。
一般来说,孔径应小于L=λ/50。
当频率f=1000MHz(高速数字设备的正常频率),为了获得允许的衰减值,孔径不应超过6mm。
对于只开一孔的、沟槽长度为L的薄屏蔽材料层,从该方程的A部分就可求出开孔降低的屏蔽效果。
注意当孔径接近λ/2(截止频率,FCO)时,孔径衰减接近OdB。
该方程的B部分表明,屏蔽效果与屏蔽材料的厚度成正比;而该方程的C部分则给出了同径多孔屏蔽层的屏蔽效果。
随着工作频率的增加,孔径必须越来越小。
通风面板常常是密封层中最大的开孔之一,因此,通风面板材料的种类以及通风面板与密封层的结合方式将决定最终的屏蔽效果
电磁脉冲阀如何屏蔽外界磁场的影响?
电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器,并不限于液压、气动。
用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。
电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制,而控制的精度和灵活性都能够保证。
电磁阀有很多种,不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,最常用的是单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。
一、工作原理电磁阀里有密闭的腔,在不同位置开有通孔,每个孔连接不同的油管,腔中间是活塞,两面是两块电磁铁,哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边,通过控制阀体的移动来开启或关闭不同的排油孔,而进油孔是常开的,液压油就会进入不同的排油管,然后通过油的压力来推动油缸的活塞,活塞又带动活塞杆,活塞杆带动机械装置。
这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了机械运动。
从原理上分为三大类:直动式电磁阀、分步直动式电磁阀、先导式电磁阀。
二、安装注意1、安装时应注意阀体上箭头应与介质流向一致。
不可装在有直接滴水或溅水的地方。
电磁阀应垂直向上安装;2、电磁阀应保证在电源电压为额定电压的15%-10%波动范围内正常工作;3、电磁阀安装后,管道中不得有反向压差。
并需通电数次,使之适温后方可正式投入使用;4、电磁阀安装前应彻底清洗管道。
通入的介质应无杂质。
阀前装过滤器;5、当电磁阀发生故障或清洗时,为保证系统继续运行,应安装旁路装置。
三、电磁阀的故障将直接影响到切换阀和调节阀的动作,常见的故障有电磁阀不动作,应从以下几方面排查:1、电磁阀接线头松动或线头脱落,电磁阀不得电,可紧固线头。
2、电磁阀线圈烧坏,可拆下电磁阀的接线,用万用表测量,如果开路,则电磁阀线圈烧坏。
原因有线圈受潮,引起绝缘不好而漏磁,造成线圈内电流过大而烧毁,因此要防止雨水进入电磁阀。
此外,弹簧过硬,反作用力过大,线圈匝数太少,吸力不够也可使得线圈烧毁。
紧急处理时,可将线圈上的手动按钮由正常工作时的“0”位打到“1”位,使得阀打开。
3、电磁阀卡住:电磁阀的滑阀套与阀芯的配合间隙很小,一般都是单件装配,当有机械杂质带入或润滑油太少时,很容易卡住。
处理方法可用钢丝从头部小孔捅入,使其弹回。
根本的解决方法是要将电磁阀拆下,取出阀芯及阀芯套清洗,使得阀芯在阀套内动作灵活。
拆卸时应注意各部件的装配顺序及外部接线位置,以便重新装配及接线正确,还要检查油雾器喷油孔是否堵塞,润滑油是否足够。
4、漏气:漏气会造成空气压力不足,使得强制阀的启闭困难,原因是密封垫片损坏或滑阀磨损而造成几个空腔窜气。
在处理切换系统的电磁阀故障时,应选择适当的时机,等该电磁阀处于失电时进行处理,若在一个切换间隙内处理不完,可将切换系统暂停,从容处理。
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