某探測(cè)系統(tǒng)的電磁兼容性探討
2.2.3 空間的電磁場(chǎng)輻射耦合檢測(cè)
在探測(cè)元件無(wú)輸入信號(hào)時(shí),測(cè)量空間的電磁場(chǎng)輻射耦合到放大器的輸出信號(hào)。圖5為放大器的輸出信號(hào)示波圖。
圖5 空間電磁場(chǎng)輻射耦合到放大器的輸出信號(hào)示波圖
2.3 檢測(cè)結(jié)果
2.3.1 采用脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)逆變正弦交流電源驅(qū)動(dòng)輔助部分工作
在探測(cè)元件無(wú)輸入信號(hào)時(shí),放大器的輸出信號(hào)中干擾的特點(diǎn)為:
1)噪聲電壓具有隨機(jī)性質(zhì),其峰—峰值3.0mV;
2)干擾電壓峰—峰值為8.4mV;
3)干擾電壓出現(xiàn)間隔不等,為ms級(jí);
4)每次干擾電壓為幾個(gè)振蕩波形,振蕩周期為40ns。
2.3.2 采用直流斬波式方波交流電源驅(qū)動(dòng)輔助部分工作
在探測(cè)元件無(wú)輸入信號(hào)時(shí),放大器的輸出信號(hào)中干擾的特點(diǎn)為:
1)噪聲電壓具有隨機(jī)性質(zhì),其峰—峰值3.0mV;
2)干擾電壓峰峰值為29.6mV;
3)干擾電壓具有一定規(guī)律,出現(xiàn)的間隔為10ms;
4)每次干擾電壓為幾個(gè)振蕩波形,振蕩周期為10μs。
2.3.3 空間的電磁場(chǎng)輻射
在探測(cè)元件無(wú)輸入信號(hào)時(shí),空間的電磁場(chǎng)輻射耦合到放大器的輸出信號(hào)中干擾的特點(diǎn)為:
1)噪聲電壓具有隨機(jī)性質(zhì),其峰—峰值3.0mV;
2)干擾電壓峰—峰值為7.2mV。
3 結(jié)果分析及改進(jìn)措施
從檢測(cè)結(jié)果可知,在探測(cè)元件無(wú)輸入信號(hào)時(shí),三種情況下放大器的輸出信號(hào)中,干擾電壓峰—峰值都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)該探測(cè)系統(tǒng)在放大器輸出端要求的最小探測(cè)信號(hào)電壓,因此,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。
3.1 結(jié)果分析
3.1.1 脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)逆變正弦交流電源產(chǎn)生的干擾分析
1)由于脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)逆變正弦交流電源的前級(jí)采用整流濾波,只有當(dāng)輸入的交流電壓高于濾波電容的電壓時(shí),整流器件才可能導(dǎo)通,由此造成工頻電流波形的畸變,而產(chǎn)生大量的諧波在電源線上傳導(dǎo)發(fā)射。
2)由于采用20kHz以上的脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)逆變正弦交流電源,其運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量的高次諧波在電源線和地線上傳導(dǎo)發(fā)射。
當(dāng)開(kāi)關(guān)器件關(guān)斷時(shí),由于集電極的高電位通過(guò)集電極與地之間的分布電容,地,電源進(jìn)線,整流管返回集電極而產(chǎn)生共模干擾電流傳導(dǎo)發(fā)射。
當(dāng)開(kāi)關(guān)器件開(kāi)通時(shí),通過(guò)等效負(fù)載形成的高頻脈沖串電流包含豐富的高次諧波在電源線上產(chǎn)生差模干擾電流傳導(dǎo)發(fā)射。
3.1.2 直流斬波式方波交流電源產(chǎn)生的干擾分析
1)由于直流斬波式方波交流電源的前級(jí)采用整流濾波,只有當(dāng)輸入的交流電壓高于濾波電容的電壓時(shí),整流器件才可能導(dǎo)通,由此造成工頻電流波形的畸變,而產(chǎn)生大量的諧波在電源線上傳導(dǎo)發(fā)射。
2)該探測(cè)系統(tǒng)的輔助部分由驅(qū)動(dòng)電源和負(fù)載組成,驅(qū)動(dòng)電源采用直流斬波式方波交流電源,驅(qū)動(dòng)負(fù)載為感性的電磁線圈。
對(duì)感性的電磁線圈采用直流斬波式方波交流電源供電,在斬波時(shí)將產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁干擾。因?yàn)?,感性的電磁線圈中的電流變化必然產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電流變化越快,產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大。這種感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將會(huì)通過(guò)各種路徑傳導(dǎo)耦合到放大器的輸出級(jí),而成為嚴(yán)重的電磁干擾。
該探測(cè)系統(tǒng)輔助部分的驅(qū)動(dòng)電源采用直流斬波式方波交流電源,其頻率為50Hz,即每隔10ms斬波一次。從圖3放大器的輸出信號(hào)示波圖中可以明顯看出:電磁干擾信號(hào)正是每隔10ms出現(xiàn)一次。
3.1.3 輻射耦合產(chǎn)生的干擾分析
3.1.3.1 電源的電磁場(chǎng)輻射發(fā)射
由于該探測(cè)系統(tǒng)的輔助部分驅(qū)動(dòng)電源,采用了脈寬調(diào)制式開(kāi)關(guān)逆變交流電源或直流斬波式方波交流電源。這兩種電源波形的前后沿均含有一定的高次諧波,形成電磁場(chǎng)輻射發(fā)射。
評(píng)論