電快速瞬變簡(jiǎn)介
當(dāng)電路關(guān)閉時(shí),流過(guò)開關(guān)的電流瞬間中斷。在切換瞬間,產(chǎn)生無(wú)限的dI / dt。某些類型的負(fù)載(例如電動(dòng)機(jī)或螺線管)具有相當(dāng)大的電感。通過(guò)改變電流I在電感L上產(chǎn)生的電壓是
V = -L·dI / dt
如果dI / dt是無(wú)窮大,那么這意味著無(wú)限高的電壓。實(shí)際上,它不會(huì)發(fā)生,因?yàn)殡妷荷仙乃俾适艿诫s散或有意的電路電容的限制。
即便如此,增加到電路工作電壓的高瞬時(shí)電壓確實(shí)會(huì)出現(xiàn)在開關(guān)觸點(diǎn)上
1.這導(dǎo)致觸點(diǎn)上的氣隙破壞,并且電流再次流動(dòng),這使電壓尖峰塌陷,使得短暫形成的電弧熄滅。但這會(huì)重新中斷電流,因此會(huì)出現(xiàn)另一個(gè)電壓尖峰,從而產(chǎn)生更多的電弧。
2.該過(guò)程自身重復(fù),直到氣隙大到足以維持所施加的電壓而不擊穿,此時(shí)可以說(shuō)電路被正確地關(guān)斷。可見效果是觸點(diǎn)之間的短暫火花,其實(shí)際上由一系列微型場(chǎng)所組成,即所謂的“淋浴弧”,其重復(fù)率和幅度取決于電路和開關(guān)參數(shù)。
3.每個(gè)火花事件中固有的I(t)和v(t)沿著電路布線傳播,如果這是電源電路,則這種噪聲突發(fā)可能出現(xiàn)在與電源分配環(huán)連接的其他位置。此外,由于脈沖非???- 大約幾納秒 - 它們有效地耦合到靠近電路布線的其他布線。
4.在任何這樣的耦合電路上出現(xiàn)電壓峰值,通常為數(shù)百,但偶爾為數(shù)千伏。
電快速瞬變的影響
1.瞬變可以通過(guò)電感耦合耦合到附近的電子設(shè)備中,但是通常它們通過(guò)電纜連接進(jìn)入產(chǎn)品。在信號(hào)端口上,尖峰幾乎總是處于共模,即相對(duì)于外部地球以相同幅度在所有導(dǎo)線上(或在屏幕上)。
2.在電源端口上,它們可能出現(xiàn)在共模模式下,也可能出現(xiàn)在不同階段之間。共模耦合包括保護(hù)地線。
3.每個(gè)接口上的濾波不良或屏幕終止不足會(huì)使這些瞬變進(jìn)入電子電路,在敏感節(jié)點(diǎn)處它們看起來(lái)像是干擾信號(hào)。與其他類型的瞬態(tài)一樣,數(shù)字電路往往更容易受到影響,因?yàn)槊總€(gè)短脈沖都可以表現(xiàn)為有效的數(shù)字信號(hào)。
4.在突發(fā)中發(fā)生,一個(gè)或多個(gè)脈沖與關(guān)鍵時(shí)序邊緣重合的概率更高。然而,模擬電路也會(huì)受到影響,通常是敏感放大器的飽和。如果突發(fā)偽裝成實(shí)際輸入,則脈沖計(jì)數(shù)電路也易受影響。
小化電快速瞬態(tài)效應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐
為了大限度地降低電子快速瞬變對(duì)電子設(shè)備的影響,應(yīng)嚴(yán)格遵守以下步驟:
a)內(nèi)部電路設(shè)計(jì)盡可能限制帶寬,PCB布局可防止電路中出現(xiàn)大的干擾電壓;
b)必須將接口濾波或屏蔽到結(jié)構(gòu)低阻抗接地,以防止共模脈沖進(jìn)入電路。
使用IEC 61000-4-4標(biāo)準(zhǔn)的電快速瞬態(tài)測(cè)試
1.IEC 61000-4-4基本標(biāo)準(zhǔn),用于測(cè)試快速瞬態(tài)抗擾度。它通過(guò)定義的耦合網(wǎng)絡(luò)將指定的突發(fā)波形應(yīng)用于電源連接,并通過(guò)定義的鉗位設(shè)備應(yīng)用于任何信號(hào)連接。
2.僅使用傳導(dǎo)耦合。應(yīng)用突發(fā)的端口的選擇取決于所使用的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中的指令,但是它通常應(yīng)用于AC和DC電源端口以及可以連接到長(zhǎng)于3m的電纜的信號(hào)和控制端口。
3.有許多認(rèn)可的測(cè)試實(shí)驗(yàn)室可以根據(jù)IEC 61000-4-4規(guī)范提供電子快速瞬態(tài)測(cè)試,但需要付費(fèi)。在您開始測(cè)試產(chǎn)品之前,請(qǐng)確保實(shí)驗(yàn)室已獲得認(rèn)證,否則審批機(jī)構(gòu)可能無(wú)法識(shí)別測(cè)試結(jié)果。
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