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干擾途徑與耦合機(jī)制
發(fā)布日期:2021-03-31

      產(chǎn)生干擾要具備三個(gè)條件:干擾源、干擾通道及易受干擾設(shè)備。外部干擾通道主要通過分布電容的電磁耦合傳到內(nèi)部;內(nèi)部干擾通道則表現(xiàn)為較為復(fù)雜。由于設(shè)備敏感元件的選用和結(jié)構(gòu)布局等不盡合理,造成本身抗干擾能力差,因此要從設(shè)備設(shè)計(jì)上對(duì)干擾加以抵制,降低其幅度,減少其影響力。

       1、干擾途徑

       開關(guān)電源的防雷干擾工作要點(diǎn)是防止感應(yīng)雷入侵。入侵系統(tǒng)的雷電過電壓過電流主要有以下三個(gè)途徑。蘇州泰思特研發(fā)生產(chǎn)出雷電直接效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)、雷電間接效應(yīng)測(cè)試系統(tǒng)等高壓沖擊試驗(yàn)設(shè)備。

       (1)由交流220V電壓供電線路入侵

       開關(guān)電源的電壓由電力線路輸入室內(nèi),電力線路可能遭受直擊雷和感應(yīng)雷。直擊雷擊中高壓電力線路,經(jīng)過變壓器耦合到220V低壓,入侵開關(guān)電源;低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應(yīng)雷電引起過電壓。在220V電源線上出現(xiàn)的雷電過電壓平均可達(dá)10000V,對(duì)開關(guān)電源可造成毀滅性打擊。電源干擾復(fù)雜性中眾多原因之一就是包含著眾多的可變因素,電源干擾可以以“共模”或“差?!狈绞酱嬖凇k娫锤蓴_復(fù)雜性中的第二個(gè)原因是干擾情況可以從持續(xù)周期很短暫的尖峰干擾到全失電之間變化。電源干擾進(jìn)入到開關(guān)電源的途徑有:一是電磁耦合;二是電容耦合;三是直接進(jìn)入。

       (2)由信息線路入侵

       當(dāng)?shù)孛嫱怀鑫镌庵睋衾状驌魰r(shí),強(qiáng)雷電電壓降臨近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進(jìn)而擊穿外皮,使高壓入侵信息傳輸線路。

       雷云對(duì)地面放電時(shí),在線路上感應(yīng)出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設(shè)備,通過設(shè)備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。

       若通過一條多芯電纜連接不同來源的導(dǎo)線或者多條電纜平行鋪設(shè)時(shí),當(dāng)某一導(dǎo)線被雷電擊中時(shí),會(huì)在相鄰的導(dǎo)線中感應(yīng)出過電壓,擊壞低壓電子設(shè)備。

       (3)地電位反擊電壓通過接地體入侵

       雷擊時(shí),強(qiáng)大的雷電流經(jīng)過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近形成放射型的電位分布,這時(shí)若有連接電子設(shè)備的其他接地體靠近,即產(chǎn)生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達(dá)數(shù)萬伏。建筑物防直擊雷的避雷器引入強(qiáng)大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化,會(huì)在相鄰的導(dǎo)線上感應(yīng)出雷電過電壓。

       2、聯(lián)合機(jī)制

       雷電沖擊影響微電子設(shè)備構(gòu)成系統(tǒng)的耦合機(jī)制有下面幾種。

       電阻耦合。雷電放電將使受影響的物體相對(duì)于遠(yuǎn)端地的電位升高至幾百千伏,地電位升高形成的電流將分布到設(shè)備的金屬部分,如連接到系統(tǒng)參考點(diǎn)數(shù)據(jù)線和電源電線。電纜屏蔽層的電流將分布到設(shè)備的金屬部分,如連接到系統(tǒng)參考點(diǎn)數(shù)據(jù)線和電源電線。電纜屏蔽層的電流在屏蔽層和芯線之間引起過電壓,其數(shù)值與傳輸阻抗成正比例。

       磁耦合。在導(dǎo)體上流通的或處在雷電通道的雷電流會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng),在幾百米范圍內(nèi),可以認(rèn)為磁場(chǎng)的時(shí)間變化率與雷電電流時(shí)間變化率相同。然而,磁場(chǎng)經(jīng)常被建筑材料和周圍的物體所衰減和改變。磁場(chǎng)的變化會(huì)在室內(nèi)外電纜設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)電流和電壓。

       電耦合。雷電通道下端的電荷會(huì)在附近產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的電場(chǎng),它對(duì)鞭狀天線設(shè)備有影響,而對(duì)于建筑物內(nèi)部電場(chǎng)干擾一般可以忽略。