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陶顯芳老師：給大家介紹解決電磁兼容問題的辦法，因為內(nèi)容太多了，我想介紹一些簡單概念，遇到比較深的問題你們可以通過網(wǎng)上，通過剛才謝總傳達給我。我在這方面搞了好幾十年了，以前我是搞軍品的，在軍品企業(yè)干了二十年，然后到國外留學(xué)，留學(xué)回來以后就到深圳康佳組建彩電技術(shù)開發(fā)中心一直干到現(xiàn)在，所以是康佳技術(shù)方面的創(chuàng)始人。 因為這個題目太大了，所以就用淺談，向大家介紹簡單的概念，以后再慢慢一步步討論。首先介紹一下什么叫EMI和EMC。EMI就是電磁干擾的英文縮寫。 EMC是電磁兼容的英文縮小。這兩個題現(xiàn)在已經(jīng)列入國際和我國的標準，就是電子產(chǎn)品里面必須強制認證的，我們guo jia的標準是3C認證，國外就是六西格瑪，跟安全這些都連在一起，所以你的產(chǎn)品如果不進入強制認證的話，你是不能銷售的。電磁干擾這個指標，要檢查這個產(chǎn)品電磁干擾符不符合標準，會不會干擾。EMC 就是檢查能不能經(jīng)得起電磁干擾的影響，比如你的電腦，收音機，人家的電磁干擾肯定都會有，但是可能水平有高有低，一定的水平里面，如果人家能工作，你不能工作，說明你這個是不符合的。 現(xiàn)在我們?yōu)槭裁匆岢鯡MI和EMC的問題？我們guo jia本來提出比較晚，96年以后才開始，在國外比較早，在90年的時候就已經(jīng)開始集成了。因為現(xiàn)在很多電子收費，都進入家庭和辦公室了，比如說電腦，還有電視機，還有電話，特別是無繩電話，移動手機，這些東西對用戶來說，一個設(shè)備也會無繩干擾，為了保護使用者的利益，國際上相關(guān)組織就定了一個標準，這個干擾不能超過一個水平，比如電視機或者收音機必須能夠達到40db的干擾下還能正常工作，提出這個相關(guān)要求，一個就是干擾，一個就是能忍受干擾的水平。一個是EMI，一個是EMC，實際大家在交流里面都是幾條，提電磁干擾，很少提EMI。 如果你是搞一個開關(guān)電源，要檢測電磁干擾，干擾的強度，大小不能影響別人。對于受別人干擾的時候，就會測EMC，你們有開關(guān)電源，這兩個東西都會產(chǎn)生干擾，這個EMC是電磁干擾，你受干擾信號給你的時候，你還能工作，都是有指標的，多少微伏的，這個指標也在變的，技術(shù)水平不斷提高。有一個企業(yè)能夠達到，它一提出來就能變成guo jia標準或者企業(yè)標準，或者是國際標準，如果還沒有人提出來的話，比如現(xiàn)在大家都是用40微伏，誰發(fā)明一個方案，能夠達到30多微伏干擾水平的話，人家就會把這個標準提出來，你就按這個標準來執(zhí)行，所以標準是不斷在變的。 電磁干擾是怎么產(chǎn)生的？電磁干擾實際就是帶電物體產(chǎn)生的，帶電物體有三種：一種是摩擦帶電，可能大家比較熟悉，兩種不同性質(zhì)的物體，不管你是金屬也好，非金屬也好，兩種不同的東西，本身就帶有定位差，就像P-N結(jié)一樣，產(chǎn)生定位差。如果是金屬的話，你一離開的話馬上就放完電了，絕緣體的話，兩個物體都會帶電，這樣你就會感到摩擦、帶電。摩擦、帶電是很容易發(fā)生的，穿衣服、**服都會感覺到帶電在發(fā)生。你冬天的時候穿毛衣，你一脫，放電，這個電已經(jīng)超過五千伏了。一般靜電都在五千伏以上的，所以電壓都很高。為什么剛才很多工程師都提這個，就是防止靜電產(chǎn)生的，靜電產(chǎn)生是無處不在的。在地毯上走，走完之后去摸，就會有“啪”的聲音。 另外一個是接觸帶電，兩個物體接觸的時候就會產(chǎn)生帶電傳遞，通過傳遞以后帶電。或者一個帶靜電，一個帶負電。除了靜電以外，我們電路里面，這個電都是屬于接觸帶電的范圍，因為里面的電路要通過焊接，開關(guān)，元器件，這時候接觸帶電的范圍。感應(yīng)帶電，這就很全了，可能要由大家開動腦筋想一下。感應(yīng)帶電不需要兩個東西接觸到，只要你靠近它，你就會帶電，這種帶電就是屬于感應(yīng)帶電。這種帶電是由電場產(chǎn)生感應(yīng)帶電的。還有一種是屬于電流產(chǎn)生的氣場，也會在物體上感應(yīng)出電流，這種叫磁場感應(yīng)，電磁感應(yīng)。感應(yīng)帶電的電都是相當高。 一個物體一帶電以后，這個物體我們可以看成一個電容，我們現(xiàn)在理解的電容不太一樣，這個電容不管什么東西，任何物體都可以看成是一個電容，這個物體帶電，就可以算出電容量。當然，像做電路實驗的時候，為什么用150p的電容來做實驗，這就是因為人體電容大概就是150p，所以人的手去摸它，就會產(chǎn)生電磨轉(zhuǎn)移或者放電，就是因為人體相當于150p的電容，充上八千伏的電荷進行放電，模擬人體來放電或者其他帶電體來放電，人體大概是150p，一般是小于 150p，也有大于150p，一般也就幾十p或者100p左右。 這里我們要簡單介紹一下電場感應(yīng)，這是帶電體。通過電場的作用，會使原來不帶電的東西也會產(chǎn)生帶電。原來不帶電的分離成兩個帶電，一邊帶負電，一邊帶正電，在這里面兩邊都有產(chǎn)生帶電。中間這里是電容，這邊定位特別強，還有整個帶電體，可能大家不清楚，帶電體的中間是不帶電的，不管多少萬伏，中間都是不帶電的。所以中間就有一個靜電保護的作用。比如把這個球中間掏空，外面帶多少，里面都是安全的，都不帶電的。你用一個帶電的東西，一點點給它充電，電壓就可以充得很高很高。如果外面充的話，你充不進去，比如外面已經(jīng)帶一千伏了，如果從里面充的話，拿一伏的都可以充上去，慢慢往里面充，電壓越來越高。 這個帶電體如果用手去摸它帶不帶電？這個是帶電的，你不相信你去摸摸電視機旁邊的喇叭，這個也一樣，如果你用手去摸一下，你拿走手以后，這里就變成帶負電，這個球就永遠帶負電，帶電體就是這樣產(chǎn)生的。如果這個球帶電這邊沒放掉的時候，如果再把它拿開，這里就帶負電，這就永遠保持這個負電，這是帶電體的作用。 電場強度跟帶電體的感應(yīng)有關(guān)系，比如帶的電壓越高，旁邊有個陶體靠近它就會感應(yīng)帶電，這邊帶負電，這邊帶正電，這兩邊正壓正好等于伏的話，這里等于米的話，電場強度就等于感應(yīng)帶電體的端電位相減除以感應(yīng)帶電。帶的電越高，就代表帶電體的電感越高。 還有剛才帶電這個已經(jīng)講了，物體的感應(yīng)帶電也會電到你�，F(xiàn)在有個安全標準，帶電的話，到底帶多少能量是合格的。帶電體帶的電容量等于電容的容量，容量越大，電壓越高，能量越大，如果大的電容量超過45微庫侖的話，那就算了。如果帶電體對電路放電超過350毫焦耳，也算不合格。所以在兩瓦以上不用做安全實驗的，在兩瓦以上就對你的電路，不管你復(fù)雜不復(fù)雜，一接，一短路，一冒煙超過多少秒鐘，就認為不合格，跟這個能量有關(guān)。 剛才講的是電場感應(yīng)，現(xiàn)在介紹一下磁場感應(yīng)，磁場感應(yīng)的話，最好理解我們把電路都看成是變壓器的出線端，這邊有一個電路，可以看成初級線裝，只要有一個線穿破，感應(yīng)電動勢的等于磁通量的變化、速率這些，或者磁感的密度乘以面積實際上就是磁通，這個時間也是屬于變化率，速度。這個不好算，可以用另外一種方式，就是用電感來表示，電感和磁通有個關(guān)系，這個電感是一個Lid，dt，單位時間電流和電感的變化。這個磁通不好算的時候，通過測量還可以有另外一個表達就是無感，你可以通過測量來算這個數(shù)，把這個數(shù)帶進去進行計算，一般這個系數(shù)都是小于1的。這個電感和這個電感的集合平均值是這個系數(shù)。就是把一個長方形的面積變成四方形或者是一個圓的面積叫做幾何平均。 下面要給大家介紹電磁兼容里面很重要的浮地。在電路里面有很多地方，電位跟大地的電位是一樣的。比如變壓器，或者發(fā)電機，它輸入有的是六千伏出來是 220，實際這個變壓器你感覺到到處有變壓，變壓器中間實際是沒變壓的。沒變壓的地方就相當于一個大地，就是零電位，這個地方叫做浮地。還有發(fā)電機，里面的中線，發(fā)電機也是不帶電的。當它的定位跟大地相同的時候就是零電位，零電位的話你拿一根導(dǎo)線跟大地相連，不會有電流，不會有干擾，用手去摸，不會出電。像這個電壓器，輸入220，你就可以算有多少多少伏，這里跟大地相對而言�，F(xiàn)在大家可能就會產(chǎn)生矛盾，我們現(xiàn)在電路里面都是把電源負端變?yōu)榈�，對不對？不對，這跟大地之間有電壓的，比如這里是100伏，這個電壓跟大地的電壓就是50伏，你不相信的話可以拿個很高的表去量，它是有電壓的。在電容里面很多人認為不會有電，但是這里面是有電的。 下面我們先從位移電流來講電路里面的干擾怎么產(chǎn)生的。它會對另外的物體產(chǎn)生感應(yīng)帶電，當帶電體變化的時候，因為是負的時候，感應(yīng)導(dǎo)體就會產(chǎn)生電流，這個電流叫做位移電流，所以一般電工里面也沒有人告訴你什么叫位移電流，你要特別注意位移電流影響的一個最重要的原因。就像電視機發(fā)射天線，八木天線，到中國就改成八根木頭組成的天線，只有一根有圓的，其他都沒有圓，八根柱子，都沒有圓，但實際上會生電流的。比如這個天線很大的功率的時候，你晚上看的時候，天線上面還會產(chǎn)生放電，產(chǎn)生大火那種藍光�，F(xiàn)在電視臺那邊發(fā)射功率都是幾千瓦，如果天線很短的話，一般在潮濕的天氣里面，比較暗的話，都會產(chǎn)生放電。所以本身這個導(dǎo)體沒有電源，也會生感應(yīng)帶電。還有打雷，一個打雷，房間里面的燈都會閃，都會感應(yīng)到帶電，這是什么原因？雷電根本就沒有跟你的電線接通，但是很多窗戶上面，里面的導(dǎo)體都會感應(yīng)出很高的電壓，它會在墻上產(chǎn)生放電，這都是屬于感應(yīng)帶電，放電的一個過程。 在開放電容里面，變壓器的干擾是最嚴重的，所以一般變壓器里面，都要想辦法把線圈分開，錯開來。另外，繞完以后最好在外面包層銅箔，對輻射相當有效，但是這個東西不是萬能的。還有你這個變壓器靠近金屬或者電路某個位置，一產(chǎn)生渦流，效率也會降低。這個變壓器的位置相當講究，也要考慮電磁干擾，又要考慮本身的損耗，這些都要考慮。 另外，在電路里面開關(guān)關(guān)閉時產(chǎn)生的電磁干擾是最厲害的。一般都有上千伏，如果你不進行吸收的話，都在一千伏以上的，一般這里面都吸收電路，如果沒裝的話都是很高很高，會把這個擊穿。這個感應(yīng)脈沖，既可以產(chǎn)生電磁干擾，也會產(chǎn)生其他干擾，因為它變化速度相當快。 |
