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ACDC電源模塊應用中的EFT干擾分析

2022-05-12

電快速瞬變脈沖群(EFT)是在電氣和機電設備中常見(jiàn)的一種瞬態(tài)干擾,是由繼電器、馬達、變壓器等電感器件產(chǎn)生。電感負載開(kāi)關(guān)系統斷開(kāi)時(shí),會(huì )在斷開(kāi)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(huì )損壞ACDC電源模塊等元器件,它只是使產(chǎn)品設備工作出現軟故障,如程序混亂、數據丟失等。嚴重時(shí)也會(huì )引起元件、系統、產(chǎn)品損壞。

 

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

 

ACDC電源模塊應用案例:

該產(chǎn)品主要功能是控制大功率電機的啟動(dòng)及停止,同時(shí)監測電機的運行狀態(tài)。大部分電機都是感性負載,在電機的啟動(dòng)及停止是會(huì )在供電電網(wǎng)中產(chǎn)生尖峰干擾脈沖,此干擾容易通過(guò)供電線(xiàn)及空間輻射干擾到用電設備,一般表現為程序控制異常、設備重啟等現象。

 

具體故障原因:

當電機啟動(dòng)時(shí),控制單元會(huì )出現重啟,導致整個(gè)系統無(wú)法正常運行。

 

故障分析:

首先排除程序問(wèn)題,將電機部分斷開(kāi)單獨模擬運行控制部分,異常現象消失。初步確定是電機啟動(dòng)產(chǎn)生的脈沖尖峰干擾所致。經(jīng)過(guò)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(kāi)干擾源。

2、傳導干擾路徑

傳導干擾主要是通過(guò)電源模塊元器件布線(xiàn)路徑干擾到用電設備,需要在傳導路徑上進(jìn)行濾波處理。

 

整改:

拉開(kāi)ACDC電源模塊輸入與輸出端距離,在傳導干擾路徑上進(jìn)行濾波處理。經(jīng)過(guò)整改已解決EFT干擾問(wèn)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(xiàn)公共阻抗

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

 

EFT信號還會(huì )通過(guò)PCB的公共地線(xiàn)騷擾受試設備,此地線(xiàn)是指電子設備中各電路和單元電位基準的連接線(xiàn),即信號地線(xiàn)。

 

2、使用濾波器或吸收器。

 

3、將騷擾源遠離敏感電路。

 

4、正確使用接地技術(shù)。

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