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標題抗電磁干擾器

提供者：廈門超力電子有限公司發布時間：2011/9/6 閱讀次數：2180次 >>進入該公司展臺

工業干擾防護知識

一、工業干擾源

在工業生產過程中，通常都要使用各種電器、開關，例如接觸器、繼電器、電動機、變壓器、互感器等。它們通電/斷電時，產生電磁干擾。

打雷時，雷電會在電力線上感應電磁干擾。

電業局切斷某條電力線路供電或者開始對另一條線路供電，調節電壓，調整功率因素，也會產生電磁干擾。

工業環境中都有這些電磁干擾，我們稱為“工業干擾”。它瞬態電壓可達幾千伏，頻率在10K～1MHz，可能干擾計算機、微電腦的正常運行而發生故障。

二、工業干擾故障

計算機電腦、單片機微電腦、可編程序控制器PLC工控機等構成的智能化、數字化、自動化產品在工業環境中運行，時不時地受到工業干擾而發生故障：誤復位、誤停機、誤操作、顯示錯亂、圖像變形、程序篡改、0/1顛倒、數據丟失、通訊失敗等。這是CPU受到電磁干擾而“發瘋”所致。

此外，設計壽命10年的電子設備，實際只用1年多，元器件就開始一個個地老化擊穿。這是半導體器件受電磁騷擾沖擊一次，可造成幾十道傷痕，日積月累而傷痕累累，最終導致“快速電老化”擊穿。

工業干擾頻率高，足以激活漏電感和分布電容，構成無形通路，從而穿過隔離變壓器，穿過開關電源、UPS電源中的半導體PN結，像“幽靈”那樣“穿墻走壁”，在密集的元器件間四處亂竄，防不勝防。它偶爾來一次，持續時間不足1毫秒，來去無定期，看不見摸不著，必須使用“電磁干擾測試儀”來捕捉。

工業干擾主要是傳導干擾，即電磁干擾沿著導線傳導。由于導線電阻很小，所以它可以傳到很遠且能量損耗很少，危害性最大。

三、抗干擾技術

3.1電源濾波器

它主要用來抑制無線電干擾的，適合于防護3V以下低電壓，10MHz高頻率的電磁干擾。濾波器由電容C和電感L組成，自身不吸收電磁騷擾，靠其他元件和大地吸收�？垢蓴_效果主要決定于接地和其他元件而不是自身性能。因此，試驗達到的等級與實際使用時的等級常常不同，難以標定“抗擾等級”。

濾波器不適合防護工業干擾。如果用它保護單臺設備，實踐證明：效果差。如果用它保護生產流水線等多臺設備組成的系統，幾乎沒有作用，因為它沒有能力阻止各臺設備電磁干擾互相傳染。

3.2抗

它串聯在電路中阻止電磁干擾沿導線傳導過去。典型應用電路見圖1。輸入端11、21，輸出端12、22。11和12一條支路，21、22一條支路；二條支路對稱，不分正負。外接電容C1、C2在一定條件下可省，見產品使用說明書�？沟奈淖址枮�“IM”，是英文“抗擾度immunity”的縮寫。

圖1 抗典型應用電路

        電路正常時，本產品內各個器件都“睡眠”，電能暢通，只有漏電流（µA）和漏壓降（約1%），長期工作無需專門通風。突然電磁騷擾來了，它會自動捕捉，將之轉化成熱量消耗掉。其本質特點是，自身吸收電磁騷擾而不依靠大地和其他元件�？垢蓴_效果主要決定于自身性能。同一個抗用在不同電路中，“抗擾等級”一般相同。所以抗擾等級可以單獨考核。常規產品3、4級，承受騷擾電壓2、4KV以上。它用于軍工、出口、電力、化工、煤礦等要求可靠性高的場合。
        本產品有“接地式”和“不接地式”二種，供選擇。“不接地抗”適合儀器儀表等小產品使用。記�。涸谌魏吻闆r下，都必須采用漏電保護器，防止觸電事故。“接地式抗”適用于：①屏蔽電磁波發射，例如“低泄射保密計算機”等；②設備要接地等特殊需要。
        4.3產品特點和功能：
       采用法國器件，與“西門子”產品用料相同，自有專利工藝制成，免維修。它可衰減各種傳導騷擾：脈沖群、浪涌、射頻場感應的傳導騷擾等，一器三用，保護計算機正常運行。主要功能有：
1、防止雷電感應干擾、電器對地短路故障干擾、工業環境“傳染性”電磁干擾等。
2、防止電力系統開關操作干擾、附近電機電器通電/斷電干擾。
3、防止空間電磁波（無線電）感應電壓干擾，取代抗干擾屏蔽。
4、保護半導體芯片、器件，避免“瞬態高壓沖擊”而快速電老化，成倍延長使用壽命，經濟效益大。

五、檢測認證：

福建省中心檢驗所2003、2006年二次對“本產品保護的單片計算機控制系統”進行檢測，“脈沖群”和“浪涌”抗擾度均達到國家標準GB/T17626-1999即國際標準IEC61000：1995規定的最高等級，4級。該檢驗所遇到客戶產品的電磁兼容不合格時，加上本產品后就合格了，屢試屢靈、不曾失手。用戶在當地檢測，也均達到產品標稱等級。

本產品質量管理體系符合ISO 9001：2000標準，通過英國皇家認可委員UKAS認證，證書號№3310。

六、應用單位: 空軍裝備部某廠、廈門漳州青島駐軍、海軍某基地、北京華箭英泰電子科技公司（二炮）、中國科學院空間科學與應用研究中心、上海紡織科學研究院、上海船舶研究院、冶金科學設計研究院、煤炭科學設計研究院、廣州電器科學研究所、清華大學、上海交通大學、廈門大學、上海太平洋克羅斯羅爾機械公司、上海佚龍軟件應用開發公司（煤礦）、北京安控自動化股份公司（出口美國）等138家。

七、主要業務

1、智能自動化設備電磁兼容改造：對智能設備、自動生產線進行抗干擾改造，以適應我國嚴酷的工業環境，抗擾度達到4級，能承受騷擾電壓4KV，并且成倍延長電子設備的工作壽命，一臺頂幾臺用。

電磁兼容EMC設計：為傳統產品改造、新產品進行電磁兼容EMC設計。

電磁干擾測試：在現場安置電磁干擾檢測儀，捕捉電磁干擾：發生的時間、瞬態電壓和頻率的極值。

2、電磁干擾防護產品系列

產品名稱

計算機電子設備防雷抗EMC

防雷抗JIM

單片機抗EMC

車船飛機抗EMC5

信號口抗EMCH

電器干擾抑制器IAL

電機干擾抑制器IAM

電火花干擾抑制器IMK

八、選型要點

1、抗的額定電壓：必須與電路額定電壓一致；實際工作電壓不得超過額定電壓的1.1倍。
2、額定功率：大于各個負載額定功率之和。

3、抗干擾等級：民用選2級，普通工業用3級，嚴酷環境、要害部門或貴重設備4級。

4、產品種類選擇：

防止電網傳導來的“不明原因”的電磁干擾，選用“IM型電源口抗”。防止電磁干擾由信號口（I/O口）闖入，選用“IMH型信號口抗”。

防止同一個“配電柜內的電機、電器”干擾，采用“IAM、IAL型干擾抑制器”。

九、 抗電磁干擾設計要點
工業電磁干擾防護是新課題。目前常用接地法，將電磁干擾沿著地線排泄到大地去，“接地”具有消除電磁干擾的作用�，F場電磁干擾故障絕大多數是“接地”引起的共模干擾。“接地”又是引起共模干擾的根本原因。共模干擾電壓高，例如雷電感應干擾可達到上萬伏；頻率高，可達到1GHz，足以激發分布電容和漏電感從而構成通路。因此共模干擾像幽靈，穿墻走壁，無孔不入，防不勝防。還有，“接地”使電線、電纜成為靈敏的無線電波吸收器，所感生的電動勢干擾交合進來，使電磁干擾難題更加說不清、道不明，糾纏其中，難以脫身。

在此介紹一種快刀斷亂麻的方法，采用“電磁抗”。它自身能獨立吸收“差模干擾”，并轉化成熱量散發掉，從而消除“差模干擾”而無需接地。眾所周知，不接地，自然而然地消除“共模干擾”，不費吹灰之力，不花一分錢。

一、技術要點

1、要求用戶按常規安裝避雷針、防雷器、漏電保護器及抗靜電感應措施。

2、控制柜的鐵皮外殼或者控制柜外部的智能產品的金屬外殼都按常規接地，塑料外殼不接地。但是，所有電路都不接地，也不接金屬外殼，自然地徹底地消除“共模干擾”。

3、（交/直）電源口安裝電磁抗，消除電源線來的“差模干擾”。如果必要，信號口安裝信號抗，消除信號線上的“差模干擾”。

二、說明

1、智能設備不接地仍然可以正常運行、通訊。

PC電腦有摸擬信號和數字信號，主頻率可以超過1GHz。眾所周知，在商住樓、寫字樓里的電腦，若不接地線PE，只接火線L和中線N，仍然可以正常上網運行。而工控機、PLC、單片機、微電腦等，主頻率低于PC電腦，所以運行、通訊更無虞。

2、安裝避雷針防雷器使雷電感應殘余電壓低于1500伏。安裝漏電保護器保證人身安全；淘汰舊的，金屬外殼“接零”保護方案。
3、消除靜電感應干擾

控制柜或大型設備的金屬外殼接地，可以消除靜電感應火花和干擾。而安裝在控制柜內的智能產品的金屬外殼即使不接地，也不會發生靜電感應火花和干擾。

塑料外殼，外殼的外表面與內部電路之間的絕緣電壓應大于1.5萬伏，或者二者間距大于1cm，即可防止靜電感應火花和干擾。一般工業環境中，交變電磁場小，不接地的智能設備接收電磁波的能力低，電磁干擾源與智能設備之間的距離可以拉大，大大衰弱二者之間的電磁耦合。因此，一般工業環境可以不考慮空間電磁輻射干擾。

4、電路都不接地，就不存在“共模干擾”，自然消除雷電感應干擾、射頻場感應的傳導干擾（電磁波感應干擾）等。

5、采用電磁抗消除“差模干擾”

電源口安裝電磁抗，能獨立吸收電源線傳導來的“差模干擾”：通電/斷電干擾、電子點火干擾等。

信號口安裝信號抗，消除信號線上的“差模干擾”：通電/斷電干擾、電子點火干擾等。

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