电磁干扰（EMI）抑制技术及整改案例.doc

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1、编者按：编者按：产品设计定型后，在解决电磁兼容性问题时，主要从干扰源、敏感设备和 干扰路径三个要素入手，根据具体情况，采取屏蔽技术、滤波技术、接地技术、隔 离技术、平衡传输技术等方法，进行电磁兼容性整改。陕西海泰电子公司有专业从 事电磁兼容整改的团队，在长期的整改工作中积累了丰富的经验和大量的案例，本 刊将陆续介绍给读者。电磁干扰（EMI）抑制技术及整改（一）陕西海泰电子有限公司 EMC 事业部 余承亮 王骞案例：航空仪表的发射超标整改案例：航空仪表的发射超标整改1 现象现象 某航空仪表控制箱在按照 GJB 151A/152A 进行电磁兼容试验时， CE102（10 kHz10 MHz，电源线

2、传导发射） 和 RE102（10 kHz 18 GHz，电场辐射发 射）不达标。 在进行 CE102 传导发射试验时，在 100500 kHz 有超过极限值的频点。 在进行 RE102 电场辐射发射试验时， 在 20 MHz 以上有超过极限值的频点。2原因分析原因分析检查仪表控制箱发现，机箱内的控制 电路设计中有几组开关电源及脉冲数字电 路，它们的高频工作特性会产生高次谐波, 这可能是产生传导发射和辐射发射的根本 原因。但是我们检查发现：面板器件安装 孔、机箱各板之间的连接缝隙、机箱盖和 箱体之间的缝隙均贴有导电橡胶衬垫，机 箱屏蔽很完整，不会产生电磁泄漏。因此 可以判断产生电磁兼容不达标的是

3、航空电 源连接器，电源连接器的塑料外壳安装在 仪表控制箱的面板上，破坏了仪表控制箱 的金属外壳屏蔽完整性。开关电源及脉冲 数字电路产生的高次谐波，通过电源线传 导发射后又在连接器上形成辐射发射。 穿过屏蔽体的导体对屏蔽体的破坏是 十分严重的。许多没有屏蔽设计经验的设 计人员将导线直接通过电源连接器穿出屏 体，将会使屏蔽体的整体屏蔽作用大大降 低或失效。 几种解决问题办法的探讨： 对于穿出屏蔽体的电缆，通常有两种处理方法：一是将导线屏蔽起来，这相当 于将屏蔽体延伸到导线端部。另一种措施 是对导线进行滤波处理，滤除导线上的高 频干扰成份，起到电缆进出双向隔离的作 用。 （1）屏蔽处理：屏蔽电缆的屏

4、蔽层如 何接地有讲究，特别是防止射频干扰的屏 蔽电缆对屏蔽层的端接要求十分严格，有 些场合，例如一端屏蔽，另一端没有屏蔽 的场合，屏蔽几乎没有什么作用。一般仅 当滤波无法实施时才使用屏蔽的方法。 （2）滤波处理：在电缆端口上安装低 通滤波器，可以有效地滤除电缆上的干扰， 保持屏蔽体的完整性。但是，前提是电缆 上传输的信号频率与要防护的干扰频率相 差较远。 3 整改措施整改措施因为测试时发现干扰的频率在几百千 赫兹以上，安装常规的通用滤波器后，只 能对 10 kHz10 MHz 的电源线传导发射 （CE102）有抑制，抑制频率在 1 MHz 之 内效果较为明显，30 MHz 之内的抑制也有 一定

5、的改善。但不能对 10 kHz18 GHz 的 电场辐射发射（RE102）进行抑制，因为连 接器的大口径在面扳上的开孔，使仪表箱 的整体屏蔽作用失效，而且仪表箱的工作 电流在 15 A 左右，电源线上的传导干扰会 因大电流的突变，增变成辐射干扰，机箱 内控制电路中的开关电源及数字电路的自 身辐射干扰，也会因连接器的大口径在面 扳上的开孔，使导线上的传导及辐射发射 干扰通过连接器向外发射，因此，要解决电场辐射发射的问题就必须采取有针对性 的方法，加固连接器的大口径在面扳上开 孔的屏蔽作用。图 1 穿心电容的使用穿芯（馈通）电容和电感组成的一体 化滤波器可有效地解决此问题。穿芯电容 的大小选择应结

6、合滤波器的截止频率来考 虑，而滤波器又分电源线滤波器和信号线 滤波器，它们的截止频率是不一样的，我 们目前整改制做的是电源线滤波器，穿芯 电容的选取要结合电感线圈的电感量及插 入损耗要求来综合考虑。我们在具体实施 方案时，由于仪表控制箱内部的空间位置 己占满，我们将航空电源连接器(20A)与电 源滤波器组装成一体，如图 2 所示，并且 中间用分仓隔离的方法来加强屏蔽。图 2 中 1 为连接器、2 为滤波器线圈、3 和 4 为 穿芯电容。图 2 电源滤波器与穿心电容安装原理示意图由电感线圈和穿芯电容组成的一体化 滤波器，能很好地对传导发射和辐射发射 的电磁干扰进行抑制。 经过加装以上我们特制的一

7、体化电源 滤波器连接器之后，电源线不是直接与连 接器相联接，连接器的大口径在面扳上的 开孔得到了有效的屏蔽处理，再进行测试 时，CE102(10 kHz10 MHz ，电源线传导 发射)和 RE102（10 kHz18 GHz，电场辐射发射）测试试验顺利通过。图 3 为 RE102 测试对比图（图中蓝色曲线为整改 前，黄色曲线为整改后） 。图 3 整改前后 RE102 测试曲线对比作者简介作者简介 余承亮，男，高级工程师，长期从事 电子、电器自动控制技术的设计与调试及 电磁干扰滤波器的设计，积累了丰富的理 论和实际的电磁兼容整改经验。多次为国 内航空、航天及军、民企业成功的进行电 磁兼容整改。 电话：02982300360381王骞，男，硕士，1983年生。专业方 向为：天线设计、电磁兼容整改、电磁干 扰滤波器设计。电话： 02982300360732。陕西海泰电子有限责任公司一直专注于电 磁兼容测试领域的产品开发和服务。目前 已经形成了针对产品全寿命期电磁兼容测 试需求的完整产业链。海泰公司可为用户 提供电磁兼容测试和故障整改服务，帮助 用户解决电磁干扰难题，使用户产品顺利 通过军、民标EMC合格性测试。。