變頻器抗干擾措施的分析(二)
發(fā)布時(shí)間:2019-08-01 10:38:27來(lái)源:
3. 濾波技術(shù)
3.1 反射式濾波器
由電感電容等器件組成,把不希望的頻率反射回噪聲源,所以稱之為反射式濾波器。
3.1.1電容濾波器
電容濾波器可以用來(lái)濾除差模噪聲,也可以用來(lái)濾除共模噪聲,只是接法不同。電容器如果并聯(lián)接在設(shè)備的交流電源進(jìn)線間可以濾除電源線上的差模高頻噪聲;如果并接在印刷電路板上的數(shù)字集成芯片的正負(fù)電源引腳間則起到去耦作用,給高速開(kāi)關(guān)電路提供一個(gè)高頻通道,以免把高頻噪聲傳導(dǎo)到電源中去,抑制差模噪聲。如果,并接在導(dǎo)線和地之間就構(gòu)成了共模濾波器。
3.1.2 電感濾波器
作為濾波器使用的電感線圈有兩種:
一種是差模扼流圈,用來(lái)抑制差模高頻噪聲;
一種是共模扼流圈,用于抑制共模高頻噪聲。
3.1.3電源濾波器
電源濾波器的作用是雙向的,它不僅可以阻止電網(wǎng)中的噪聲進(jìn)入設(shè)備,也可以抑制設(shè)備產(chǎn)生的噪聲污染電網(wǎng)。
3.2 吸收式濾波器
吸收式濾波器是由有耗器件構(gòu)成的,在阻帶內(nèi)吸收噪聲的能量轉(zhuǎn)化為熱損耗,從而起到濾波的作用。
鐵氧體吸收性濾波器是目前應(yīng)用發(fā)展很快的一種低通濾波器,已廣泛應(yīng)用于各種電路中。用于電磁噪聲抑制的鐵氧體是一種磁性材料,由鐵、鎳、鋅氧化物混合而成的具有很高的電導(dǎo)率,較高的磁導(dǎo)率。根據(jù)不同的場(chǎng)合鐵氧體濾波器可以做成多種形式:
使用鐵氧體磁環(huán)時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題:
1)電纜或?qū)Ь€應(yīng)與環(huán)內(nèi)徑密貼,不要留太大的空隙,這樣導(dǎo)線上的電流產(chǎn)生的磁通可基本都集中在磁環(huán)內(nèi),從而增加濾波效果。
2)磁環(huán)越長(zhǎng)阻抗越大,如果一個(gè)磁環(huán)不起作用可以多穿幾個(gè)磁環(huán)。
磁環(huán)可用在以下場(chǎng)合:
1)磁環(huán)可套在交流電源線對(duì)、直流電源線對(duì)、信號(hào)線對(duì)上,也可套在電纜線上用于抑制共模噪聲。
2)磁環(huán)可套在高頻元件引腳上, 防止電路產(chǎn)生高頻振蕩。
但是濾波器的比較終效果與濾波器的選用和安裝關(guān)系密切。一個(gè)好的濾波器很可能因?yàn)榘惭b不當(dāng)而起不到應(yīng)有的作用。濾波器應(yīng)直接安裝在裝置上,并按濾波器的使用要求進(jìn)行安裝布線,這樣才能使濾波器發(fā)揮應(yīng)有的作用,如只能將濾波器安裝在屏架上,則需設(shè)計(jì)人員和安裝人員認(rèn)真安排,精心施工,濾波器的輸入線和輸出線一定要分開(kāi),輸出線和其它可能產(chǎn)生干擾的回路一定要遠(yuǎn)離,輸出線越短越好,防止在外暴露過(guò)長(zhǎng),重新接收或耦合干擾,濾波器的外殼要良好接地,以保證其濾波效果。
4. 屏蔽技術(shù)
4.1 屏蔽的機(jī)理和分類
屏蔽:用導(dǎo)電或?qū)Т朋w的封閉面將其內(nèi)外兩側(cè)空間進(jìn)行的電磁性隔離。
屏蔽的分類:
1)低頻磁場(chǎng)屏蔽(100kHz以下)
原理:利用高導(dǎo)磁材料具有低磁阻的特性,使磁場(chǎng)盡可能通過(guò)磁阻很小的屏蔽殼體,而盡量不擴(kuò)散到外部空間。
材料:通常用鐵磁性材料,如鐵,硅鋼片,坡莫合金等
影響屏蔽效能的因素:磁導(dǎo)率越高,厚度越厚,屏蔽效能越高;從經(jīng)濟(jì)考慮,采用多層屏蔽。
1)電磁場(chǎng)屏蔽
原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象,在外界交變電磁場(chǎng)的作用下,通過(guò)電磁感應(yīng),屏蔽殼體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流,這感應(yīng)電流在屏蔽空間又產(chǎn)生了與外界電磁場(chǎng)方向相反的電磁場(chǎng),從而抵消了外界電磁場(chǎng),產(chǎn)生屏蔽效果。
材料:金屬良導(dǎo)體(導(dǎo)電率高),如銅,鋁等。
影響屏蔽效能的因素:電導(dǎo)率越高,頻率越高,效果越好;與厚度無(wú)關(guān)。
應(yīng)用:屏蔽殼體開(kāi)縫方向與渦流方向相同,適用于高頻,接地,屏蔽殼體各部分有良好的電氣連接。
2)電場(chǎng)屏蔽
靜電場(chǎng):靜止電荷產(chǎn)生
交變電場(chǎng):電荷流動(dòng)產(chǎn)生,隨時(shí)間變化
只要把任何很薄的金屬體接地就能達(dá)到良好的效果。
4.2 改善孔縫屏蔽的方法
孔縫長(zhǎng)度或圓孔直徑要求:l < λ/10~λ/100
目標(biāo):減小對(duì)渦流的阻擋,使各個(gè)方向的渦流都能比較順利的通過(guò)。
方法:
1)導(dǎo)電襯墊
具有良好的導(dǎo)電性和彈性,用于兩塊金屬板的連接處,可以減少縫隙,保持電金屬板之間的連續(xù)性,從而增加屏蔽效能。
2)金屬絲網(wǎng)
設(shè)備的通風(fēng)口處經(jīng)常覆蓋一層金屬絲網(wǎng),既能保持通風(fēng),又能起到屏蔽的作用,用于屏蔽要求不太高的場(chǎng)合。
3)截至波導(dǎo)
對(duì)電磁波而言是高通濾波器,具有確定的截至頻率。常組合在一起做成通風(fēng)窗,還可用在面板上安裝可變電容。
由于電源濾波器存在大容量的電容支路,因此當(dāng)濾波器插入到電網(wǎng)時(shí),地回路將感生有害的感應(yīng)電壓。特別是在裝有漏電保護(hù)裝置的電源系統(tǒng)中,一旦插入電源濾波器,電源系統(tǒng)會(huì)立刻出現(xiàn)跳閘和報(bào)警。為了去除這種感應(yīng)電壓,應(yīng)在濾波器前面靠電網(wǎng)側(cè)直接增設(shè)一個(gè)屏蔽隔離變壓器。
信號(hào)連接
為了防止干擾波沿信號(hào)線傳輸耦合,一般來(lái)說(shuō),應(yīng)在各信號(hào)線出、入屏蔽體處采取濾波、隔離措施。
1)LC濾波
2)光電隔離:信號(hào)線穿越屏蔽層時(shí),用光信號(hào)替代電信號(hào)傳輸,隔斷干擾的電傳導(dǎo)耦合。
3)直接引入:采用多芯屏蔽電纜和雙層屏蔽或三層屏蔽同軸電纜,以及相應(yīng)的連接器(裝在屏蔽體上);另一種解決方法是:采用鋼板屏蔽導(dǎo)管,將信號(hào)線敷設(shè)在屏蔽導(dǎo)管中。(歡迎來(lái)電咨詢 鄭州變頻器 手機(jī):15515598858
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