電控柜的兼容設(shè)計(jì)

2 EMC的基本概念介紹
(1)EMC
EMC(Electro Magnetic Compatibility)直譯是“電磁兼容性”，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設(shè)備在正常運(yùn)行過程中，對(duì)所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過一定的限值；另一方面是指器具對(duì)所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗干擾能力。所有電器和電子設(shè)備工作時(shí)都會(huì)有間歇或連續(xù)性電壓電流變化，有時(shí)變化速率還相當(dāng)快，這樣會(huì)導(dǎo)致在不同頻率內(nèi)或一個(gè)頻帶間產(chǎn)生電磁能量，而相應(yīng)的電路則會(huì)將這種能量發(fā)射到周圍的環(huán)境中，這就是EMC問題的來源。
(2)差模干擾
如果一個(gè)干擾電壓只被耦合到電路的一個(gè)支路，那么就會(huì)產(chǎn)生差模干擾；接下來就會(huì)在輸出線和返回線之間產(chǎn)生一個(gè)電位差，其成因是在輸出和返回導(dǎo)體與大地參考平面之間方向相反的電流。
(3)共模干擾
如果一個(gè)干擾電壓被同時(shí)耦合到電路的兩個(gè)支路中去，就會(huì)導(dǎo)致共模干擾。共模干擾的電流和線路中其他電流成份的流向完全一致。電路通過大地參考平面或者有害電容來形成回路。
有很多不同的原因都可以導(dǎo)致共模干擾，共模干擾可能產(chǎn)生感性或者容性耦合，如果在對(duì)稱的線對(duì)和地之間的區(qū)域存在著電磁場，就會(huì)產(chǎn)生感性耦合。
(4)電容性耦合
電容性耦合是通過電場進(jìn)行的耦合。見圖1。它發(fā)生于相鄰電路之間，比如在較大的電源線電流和信號(hào)線電流之間。在這兩個(gè)電路之間，如果電位差發(fā)生波動(dòng)，那么就會(huì)有電流流過位于它們之間的絕緣介質(zhì)，比如說空氣。
彼此相臨近的兩條線路可以看作是一個(gè)電容器的兩極。耦合電容CK隨著線路之間并行長度的增加而線性增加，與此同時(shí)，耦合電容隨著線路之間距離的增加而減小，把兩根電纜之間的距離從l mm增加到10 cm，在被干擾電路中的感應(yīng)電壓可能下降98％。

(5)感性耦合
感性耦合是一種經(jīng)由電磁場進(jìn)行的耦合。這種耦合在彼此并行的線路之間發(fā)生。一條線路中的電流變化會(huì)引起電磁場的波動(dòng)，電磁場會(huì)影響并行線路，并在其中引起感應(yīng)電壓。這樣一來就會(huì)有電流流過，產(chǎn)生干擾信號(hào)。電感性耦合產(chǎn)生于電纜，線束和電纜管道中的并行線路。
圖2給出了電感性耦合的產(chǎn)生方式。由啟動(dòng)較大的負(fù)載或者短路而造成的電路l中的電流變化，引發(fā)了磁場的波動(dòng)，從而影響到電路2。

(6)輻射耦合
當(dāng)一些系統(tǒng)部件被與該部件尺寸相匹配波長的電磁波所激發(fā)時(shí)，就會(huì)輻射能量，并通過電磁場向接收器傳播。由環(huán)路，偶極子或者單地線構(gòu)成的天線就屬于此類敏感部件。在這種情況下，眾所周知的干擾源包括：屏蔽不夠充分的高頻設(shè)備、無線電廣播和電視廣播設(shè)備、熒光燈、移動(dòng)電話等。

3 基本的EMC措施
產(chǎn)生電磁干擾有三個(gè)必要條件：干擾源、傳輸介質(zhì)、敏感的接收單元，在電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)電磁兼容就是要破壞電磁干擾形成的條件。
?消除或抑制噪聲干擾源。
?切斷或限制噪聲干擾傳播途徑。
?提高敏感設(shè)備的抗干擾能力。
在實(shí)際的工作中，會(huì)有來自成本壓力、技術(shù)等方面的約束和限制，不可能從三個(gè)方面都采取措施，此時(shí)，往往以盡可能高的電磁兼容性效費(fèi)比作為電磁干擾消除或抑制的總的出發(fā)點(diǎn)。