液晶模塊磁兼容與抗干擾三要素的應(yīng)用?---晶聯(lián)訊電子
磁兼容與抗干擾三要素的應(yīng)用
一. 抗干擾與電磁兼容
1. 干擾的定義
干擾是指液晶模塊由外部噪聲和無(wú)用電磁波在接收中造成的騷擾。也可定義為:在接收一些所需
信號(hào)時(shí),非所需能量造成的擾亂效應(yīng),包括其他信號(hào)的影響、雜散發(fā)射、人為噪聲等,自
然噪聲一般不計(jì)算在內(nèi)。
2.電磁兼容與抗干擾
電了設(shè)備和電子電路一方面受外界干擾,另一方面它又會(huì)對(duì)外界產(chǎn)生干擾。所以電子信號(hào)
對(duì)本電路是有用信號(hào),而對(duì)其他電路可能成為噪聲。
電子電路抗干擾技術(shù)是目前國(guó)外所稱(chēng)EMC 的一個(gè)重要組成部分。EMC 是Electro Mag‐netic
Compatibility 的縮寫(xiě),譯成電磁兼容。電磁兼容性是電子設(shè)備的一種功能,電子設(shè)備在電磁環(huán)境
中能完成其功能,而不產(chǎn)生不能容忍的干擾。
電磁兼容性有三層的含:1.電子設(shè)備應(yīng)具有抑制外部電磁干擾的能力;2.設(shè)備本身所產(chǎn)生的
電磁干擾應(yīng)低于規(guī)定的限度,不得影響同一電磁環(huán)境中其它電子設(shè)備的正常工作;3.任何電子設(shè)
備的電磁兼容性都是可測(cè)量。
二. 抗干擾的三要素
構(gòu)成電磁干擾必須同時(shí)具備三個(gè)要素:電磁騷擾源、電磁騷擾的耦合途徑、電磁騷擾的敏感設(shè)
備和電路。
1.電磁騷擾源包括自然擾源和人為騷擾源。
2.電磁騷擾的耦合途徑包括傳導(dǎo)與輻謝二種耦合。
(1) 傳導(dǎo)耦合:是噪聲通過(guò)騷擾源與敏感設(shè)備之間連接,從騷擾源傳導(dǎo)耦合到敏感設(shè)備、電
路,發(fā)生干擾現(xiàn)象。傳輸電路包括導(dǎo)線、設(shè)備的導(dǎo)電部件、供電電源、公共阻抗、接地
平面、電阻、電容、電感和互感元件等。
(2) 輻射耦合:騷擾信號(hào)通過(guò)介質(zhì)以輻射電磁波的形式傳播,騷擾能量按電磁的傳播規(guī)律
周?chē)臻g發(fā)射。常見(jiàn)的輻射耦合有三種:1.騷擾源天線發(fā)射的電磁波被敏感設(shè)備天線意外
接收,稱(chēng)為天線對(duì)天線的耦合;2.空間電磁場(chǎng)經(jīng)導(dǎo)線感應(yīng)耦合,稱(chēng)為場(chǎng)對(duì)線的耦合;3.兩根平行
導(dǎo)線間的高頻信號(hào)感應(yīng)生產(chǎn)耦合,稱(chēng)為線對(duì)線耦合。
傳導(dǎo)耦合包括互傳導(dǎo)耦合和導(dǎo)線間的感性和容性耦合。 輻射耦合包括近場(chǎng)耦合和遠(yuǎn)場(chǎng)耦合。
3電磁騷擾的敏感設(shè)備與電路:所有的低壓小信號(hào)的設(shè)備、電路都是對(duì)電磁騷擾的敏感設(shè)備與
電路。
4.抗干擾三要素公式
描述一個(gè)電路所受干擾的程度若用N表示,則 N可用以下式來(lái)定義
N=G*C/I
式中:G為噪聲發(fā)生源的強(qiáng)度;C 為噪聲源通過(guò)某種途徑傳到受干擾處的耦合因素;I為受干
擾電路的抗干擾性能。
G、C、I即表示抗干擾三要素。從式可見(jiàn),一個(gè)電路受干擾的程度 N與噪聲發(fā)生源的強(qiáng)度 G成
正比,與噪聲耦合因素 C 成正比,與受干擾電路的抗干擾性能 I成反比。
要使 N小,可以通過(guò)以下方法:
1. G要小,即把客觀存在的干擾源強(qiáng)度在發(fā)生處抑制得小。
2. C 要小,將噪聲在傳播途徑上給很大衰減。
3. I增大,在受干擾處采取抗干擾措施,使電路的抗干擾能力提高,或在受擾處將噪聲抑制。
在實(shí)際中,應(yīng)根據(jù)條件采取不同的措施。有的僅能從一個(gè)方面采取措施,有的三個(gè)方面均能
采取措施。理論分析及工程實(shí)踐證明,在噪聲源處抑制噪聲是抗干擾最有效的。
抗干擾(電磁兼容)設(shè)計(jì)要從三要素出發(fā),使干擾得到抑制,達(dá)到電磁兼容標(biāo)準(zhǔn),即抑制
騷擾源,切斷耦電途徑,提高敏感設(shè)備的抗擾度。
三. 噪聲源的尋找原則
無(wú)論情況復(fù)雜,應(yīng)首先去研究在噪聲源處將噪聲抑制下去的辦法。首要條件是要找到干擾
源,其次分析有無(wú)抑制噪聲和采取相應(yīng)措施的可能性等。
有的干擾源是明顯的,如雷電、廣播電臺(tái)發(fā)射、電網(wǎng)上大功率設(shè)備的運(yùn)行等。這種干擾源
無(wú)法在干擾源處采取措施。
電子電路是尋找干擾源較困難。尋找干擾源則:電流、電壓發(fā)生劇變的地方就是電子電路
的干擾源。用數(shù)學(xué)描述,di/dt、du/dt 大的地方即為干擾源。
四. 噪聲傳播途徑的尋找原則
1. 電流變化大或大電流工作的場(chǎng)合,通常是產(chǎn)生電感性耦合噪聲的主要根源。
2. 電壓變化大或高壓工作的場(chǎng)合,通常電容性耦合的主要根源。
3. 公共阻抗耦合的噪聲也是由于變化劇烈的電流在公共阻抗上產(chǎn)生的壓降造成的。
4. 對(duì)于劇烈變化的電流來(lái)講,其電感成分所造成的影響十分嚴(yán)重。如果電流不變化。即使它們的絕對(duì)值很大,也不會(huì)引發(fā)
電感性或電容性耦合的噪聲,對(duì)公共阻抗也只是加上了一個(gè)穩(wěn)定壓降。