电子产品EFT设计分析-2
电快速瞬变脉冲群(EFT)会带来系统电路IC中数字电路的敏感性问题;
电感负载开关系统断开时,会在断开点产生由大量脉冲组成的瞬态骚扰.
其频谱分布非常宽,数字电路对其比较敏感,易受到骚扰.
电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的目的是评估产品对来源于诸如继电器,接触器等电感性负载在开,断时所产生的电快速瞬变脉冲群(EFT)的抗扰度.
试验时,EFT发生器产生的脉冲群,耦合到产品的电源线,信号线,和控制线上,并考核产品性能是否下降.
试验时,一般不会损坏元器件,只是使EUT出现”软”故障,如程序混乱,数据丢失等产品性能下降.有的EUT对单脉冲不敏感,但对脉冲群敏感.由于对IC输入端电容充电,在脉冲间隔不能完全放电,导致电位逐渐积累,使IC发生误动作.
如下图产品进行系统等效我来分析一下EFT问题;
图中我们将EFT信号发生器等效到产品电路中:
EFT干扰特点:脉冲成群出现,重复频率高,上升时间短,单脉冲能量低!
通过相关数据的测试分析,认为脉冲群干扰之所以会造成设备的误动作,是因为脉冲群对线路中半导体器件结电容充电,当结电容上的能量积累到一定程度,便会引起线路(乃至设备)的误动作及故障!
EFT-在产品&设备中的基本理论:
EFT干扰成分:传导干扰和辐射干扰,EFT共模干扰电流为主导!
è脉冲群的单个脉冲波形的前沿tr达到5ns,脉宽达到50ns,这就注定了脉冲群干扰具有极其丰富的谐波成分!
è幅度较大的谐波频率至少达1/Лtr,亦即达到64MHZ左右,相应的信号波长为5m
A.共模电流注入;共模电压通过共模电流转化为差模电压;
B.同时考虑干扰的累计效应(寄生电容充电)
C.EFT干扰信号是高频信号,频谱在几十MHZ范围内;
D.对设备的干扰主要是以传导与辐射的方式;
E.信号的耦合与分布参数有密切的关系;
EFT干扰成分-EFT共模干扰电流为主导,因此采用共模干扰的有效措施!
èEFT干扰信号是通过耦合去耦网络中的33nF的电容耦合到主电源线上面!
而信号或控制电缆是通过电容耦合夹施加干扰,等效电容是100PF左右
è对于33nF的电容,它的截止频率为100KHZ,也就是100KHZ以上的干扰信号可以通过;
而100pF的电容,截止频率为30MHZ,仅允许30MHZ频率以上的干扰通过;
è其次脉冲群干扰实验是共模干扰实验,这就决定了实验在处理干扰的方法时,必须采用针对共模干扰的有效措施!!!
对于金属外壳接地的产品;提供如下等效思路解决问题!
产品为金属外壳接地:其滤波器结构如上图所示,系统Y电容是很好的旁路路径!设计相对比较容易!
对于非金属外壳无接地端子的产品;比如TV/STB系统
1.电源输入滤波器阻止干扰进入 产品背板是否可增加/或有金属板?
2.创造系统Y电容的旁路路径
让共模干扰电流通路通过金属板与地线层之间的分布电容形成通路!
那么对于非金属外壳无接地端子的产品;比系统系统属于II类器具/II类结构 EFT如何设计??
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