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ACDC電源模塊應(yīng)用中的EFT干擾分析

2022-05-12

電快速瞬變脈沖群(EFT)是在電氣和機(jī)電設(shè)備中常見的一種瞬態(tài)干擾,是由繼電器、馬達(dá)、變壓器等電感器件產(chǎn)生。電感負(fù)載開關(guān)系統(tǒng)斷開時,會在斷開點(diǎn)產(chǎn)生由大量脈沖組成的瞬態(tài)騷擾,其頻譜分布非常寬,數(shù)字電路對其比較敏感,易受到騷擾。

 

EFT的騷擾能量不像浪涌那么大,一般不會損壞ACDC電源模塊等元器件,它只是使產(chǎn)品設(shè)備工作出現(xiàn)軟故障,如程序混亂、數(shù)據(jù)丟失等。嚴(yán)重時也會引起元件、系統(tǒng)、產(chǎn)品損壞。

 

EFT試驗主要是驗證電氣和電子設(shè)備對來自切換瞬態(tài)過程(比如切斷感性負(fù)載,繼電器觸點(diǎn)的彈跳等)的各種類型瞬變騷擾的抗擾能力。在電路硬件設(shè)計上需要考慮EFT的兩個傳輸路徑,即傳導(dǎo)干擾和輻射干擾。由于EFT干擾屬于共模類型干擾,所以有很大一部分干擾會表現(xiàn)為空間輻射干擾。

 

ACDC電源模塊應(yīng)用案例:

該產(chǎn)品主要功能是控制大功率電機(jī)的啟動及停止,同時監(jiān)測電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。大部分電機(jī)都是感性負(fù)載,在電機(jī)的啟動及停止是會在供電電網(wǎng)中產(chǎn)生尖峰干擾脈沖,此干擾容易通過供電線及空間輻射干擾到用電設(shè)備,一般表現(xiàn)為程序控制異常、設(shè)備重啟等現(xiàn)象。

 

具體故障原因:

當(dāng)電機(jī)啟動時,控制單元會出現(xiàn)重啟,導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。

 

故障分析:

首先排除程序問題,將電機(jī)部分?jǐn)嚅_單獨(dú)模擬運(yùn)行控制部分,異常現(xiàn)象消失。初步確定是電機(jī)啟動產(chǎn)生的脈沖尖峰干擾所致。經(jīng)過查看供電電路板,分析出以下干擾路徑:

1、耦合輻射干擾路徑

干擾主要是要控制好干擾源的距離,或隔離開干擾源。

2、傳導(dǎo)干擾路徑

傳導(dǎo)干擾主要是通過電源模塊元器件布線路徑干擾到用電設(shè)備,需要在傳導(dǎo)路徑上進(jìn)行濾波處理。

 

整改:

拉開ACDC電源模塊輸入與輸出端距離,在傳導(dǎo)干擾路徑上進(jìn)行濾波處理。經(jīng)過整改已解決EFT干擾問題,證明分析電路干擾路徑思路正確。

 

EFT干擾的抑制方法

1、減小PCB接地線公共阻抗

如果受干擾設(shè)備在電源端或信號輸入輸出端沒有良好的濾波性能,則EFT測試信號會有一部分進(jìn)入受干擾設(shè)備的后續(xù)電路。侵入到后續(xù)電路的EFT信號通過直接觸發(fā)或靜電耦合,會使數(shù)字電路工作異常。

 

EFT信號還會通過PCB的公共地線騷擾受試設(shè)備,此地線是指電子設(shè)備中各電路和單元電位基準(zhǔn)的連接線,即信號地線。

 

2、使用濾波器或吸收器。

 

3、將騷擾源遠(yuǎn)離敏感電路。

 

4、正確使用接地技術(shù)。

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