產(chǎn)生干擾必須具備三個(gè)條件:干擾源、干擾通道及易受干擾設備。外部干擾通道主要通過(guò)分布電容的電磁耦合傳到內部;內部干擾通道則表現為極為復雜。由于設備敏感元件的選用和結構布局等不盡合理,造成本身抗干擾能力差,因此要從設備設計上對干擾加以抑制,降低其幅度,減少其影響力。
1、干擾途徑
開(kāi)關(guān)電源的防雷干擾工作重點(diǎn)是防止感應雷入侵。入侵系統的雷電過(guò)電壓過(guò)電流主要有以下三個(gè)途徑。蘇州泰思特研發(fā)生產(chǎn)出
雷電直接效應測試系統、雷電間接效應測試系統等高壓沖擊試驗設備。
(1)由交流220V電壓供電線(xiàn)路入侵
開(kāi)關(guān)電源的電壓由電力線(xiàn)路輸入室內,電力線(xiàn)路可能遭受直擊雷和感應雷。直擊雷擊中高壓電力線(xiàn)路,經(jīng)過(guò)變壓器耦合到220V低壓,入侵開(kāi)關(guān)電源;低壓線(xiàn)路也可能被直擊雷擊中或感應雷電引起過(guò)電壓。在220V電源線(xiàn)上出現的雷電過(guò)電壓平均可達10000V,對開(kāi)關(guān)電源可造成毀滅性打擊。電源干擾復雜性中眾多原因之一就是包含著(zhù)眾多的可變因素,電源干擾可以以“共?!被颉安钅!狈绞酱嬖?。電源干擾復雜性中的第二個(gè)原因是干擾情況可以從持續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(kāi)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(xiàn)路入侵
當地面突出物遭直擊雷打擊時(shí),強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(xiàn)路。
雷云對地面放電時(shí),在線(xiàn)路上感應出上千伏的過(guò)電壓,擊壞與線(xiàn)路相連的電器設備,通過(guò)設備連線(xiàn)侵入通信線(xiàn)路。這種入侵沿通信線(xiàn)路傳播,涉及面廣,危害范圍大。
若通過(guò)一條多芯電纜連接不同來(lái)源的導線(xiàn)或者多條電纜平行鋪設時(shí),當某一導線(xiàn)被雷電擊中時(shí),會(huì )在相鄰的導線(xiàn)中感應出過(guò)電壓,擊壞低壓電子設備。
(3)地電位反擊電壓通過(guò)接地體入侵
雷擊時(shí),強大的雷電流經(jīng)過(guò)引下線(xiàn)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,入侵電壓可高達數萬(wàn)伏。建筑物防直擊雷的避雷器引入強大的雷電流通過(guò)引下線(xiàn)入地,在附近空間產(chǎn)生強大的電磁場(chǎng)變化,會(huì )在相鄰的導線(xiàn)上感應出雷電過(guò)電壓。
2、聯(lián)合機制
雷電沖擊影響微電子設備構成系統的耦合機制有下面幾種。
電阻耦合。雷電放電將使受影響的物體相對于遠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備的金屬部分,如連接到系統參考點(diǎn)數據線(xiàn)和電源電線(xiàn)。電纜屏蔽層的電流將分布到設備的金屬部分,如連接到系統參考點(diǎn)數據線(xiàn)和電源電線(xiàn)。電纜屏蔽層的電流在屏蔽層和芯線(xiàn)之間引起過(guò)電壓,其數值與傳輸阻抗成正比例。
磁耦合。在導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,可以認為磁場(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?chē)奈矬w所衰減和改變。磁場(chǎng)的變化會(huì )在室內外電纜設備上產(chǎn)生感應電流和電壓。
電耦合。雷電通道下端的電荷會(huì )在附近產(chǎn)生一個(gè)很強的電場(chǎng),它對鞭狀天線(xiàn)設備有影響,而對于建筑物內部電場(chǎng)干擾一般可以忽略。
電磁耦合。遠距離雷電放電產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì )在大范圍的數據傳輸網(wǎng)上感應出過(guò)電壓,這種干擾會(huì )傳導到接口上,但這種情況下直接輻射的電磁場(chǎng)很難對建筑物或機柜內的微電子設備造成破壞。
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