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文章來(lái)源 : 廣東優(yōu)科檢測(cè) 發(fā)表時(shí)間:2022-05-09 瀏覽數(shù)量:
大多數(shù)產(chǎn)品都需要接地,接地是印制噪聲、防止干擾的主要方法,不正確的接地方式可能導(dǎo)致產(chǎn)品的失效,小編今天就為大家?guī)?lái)了一個(gè),關(guān)于網(wǎng)絡(luò)模塊電源接地對(duì)傳導(dǎo)騷擾的影響的案例,希望對(duì)大家有所幫助。
網(wǎng)絡(luò)模塊電源接地對(duì)傳導(dǎo)騷擾的影響的案例
網(wǎng)絡(luò)模塊電源接地的目的
1、接地使整個(gè)電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個(gè)公共的參考零電位,也就是各個(gè) 電路的地之間沒(méi)有電位差,保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地工作。
2、防止外界電磁場(chǎng)的干擾。機(jī)殼接地為瞬態(tài)干擾提供了泄放通道,也可使因靜電感應(yīng)而 積累在機(jī)殼上的大量電荷通過(guò)大地泄放。否則,這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花 放電而造成干擾。另外,對(duì)于電路的屏蔽體,若選擇合適的接地,也可獲得良好的屏蔽效果。
3、保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時(shí),可避免電子設(shè)備毀壞;當(dāng)工頻交流電 源的輸入電壓因絕緣不良或其他原因直接與機(jī)殼相通時(shí),可避免操作人員觸電。此外,很多醫(yī) 療設(shè)備都與病人的人體直接相連,當(dāng)機(jī)殼帶有HOV或220 V電壓時(shí),將發(fā)生致命危險(xiǎn)。
【現(xiàn)象描述】
某產(chǎn)品在進(jìn)行傳導(dǎo)騷擾測(cè)試時(shí)的配置圖,如上圖所示。
注:圖中虛線(xiàn)框體部分為金屬架,它與主機(jī)及以太網(wǎng)模塊一起構(gòu)成EUTo EUT通過(guò) 機(jī)架接地。BASE與Ethernet Module均通過(guò)24V供電。
P1:主機(jī)的0V點(diǎn),用來(lái)接地,進(jìn)行EMC測(cè)試時(shí)將P1接至金屬架。
P2:以太網(wǎng)模塊的保護(hù)接地點(diǎn),在以太網(wǎng)模塊內(nèi)部,該點(diǎn)與0V通過(guò)電容相連,測(cè)試 時(shí)將該點(diǎn)接至金屬架。
P3:分別是金屬架中的三點(diǎn),由于這三點(diǎn)都是在同一金屬板中彼此之間的阻抗近似 為零,所以在電路原理上近似為同一點(diǎn)。
擴(kuò)展總線(xiàn):是主機(jī)與以太網(wǎng)模塊的互連總線(xiàn),通過(guò)總線(xiàn)將主機(jī)的0V與以太網(wǎng)模塊的 0V相連。
圖所示配置下的傳導(dǎo)騷擾測(cè)試結(jié)果如圖所示。由測(cè)試結(jié)果頻譜曲線(xiàn)可知,該 產(chǎn)品電源端口的傳導(dǎo)騷擾不能通過(guò)CLASS B限值線(xiàn)的要求。
測(cè)試中發(fā)現(xiàn),將上圖所示的接地方式改變成下圖所示的方式,即將P2點(diǎn)接至P1 點(diǎn),原來(lái)P1與P3的連接線(xiàn)斷開(kāi)。
再進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如圖上所示,測(cè)試通過(guò)。
【原因分析】
首先看一下電源端口的傳導(dǎo)騷擾測(cè)試是如何進(jìn)行的,上圖(a), (b)可以說(shuō)明進(jìn)行 傳導(dǎo)騷擾測(cè)試原理。圖中 (a)是電源口傳導(dǎo)騷擾測(cè)試時(shí),被測(cè)設(shè)備(EUT)、線(xiàn)性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò) (LISN)、接收機(jī)(Receiver)之間的連接關(guān)系。圖(b)中箭頭線(xiàn)表示傳導(dǎo)騷擾的電 流,它在50 歐電阻上產(chǎn)生的壓降就是所測(cè)量到的傳導(dǎo)騷擾電壓結(jié)果。圖(b)中左圖是差模傳導(dǎo)騷擾的情況,右圖是共模傳導(dǎo)騷擾的情況。
本案例中的EUT在傳導(dǎo)騷擾測(cè)試未能通過(guò)的連接方式下,它的拓?fù)鋱D如下圖所示。
圖中,Cl, C2, C3分別是主機(jī),以太網(wǎng)模塊,以太網(wǎng)線(xiàn)對(duì)與參考地之間的分布電容;Cy 是PCB板中跨接在0 V地與以太網(wǎng)模塊接地端子之間的旁路電容;Zp是主機(jī)24 V與以太網(wǎng)模 塊24 V互連接插件的阻抗;Zx是主機(jī)總線(xiàn)與以太網(wǎng)模塊總線(xiàn)互連接插件的阻抗;Zfend是主機(jī)0V與以太網(wǎng)模塊0V互連接插件的阻抗;Zgl和Zg2分別代表EUT中兩個(gè)接地端子與參考地 之間的接地阻抗;S代表以太網(wǎng)模塊中的開(kāi)關(guān)電源,即傳導(dǎo)騷擾測(cè)試中的主導(dǎo)干擾源,開(kāi)關(guān)電 源中的功率開(kāi)關(guān)管在導(dǎo)通時(shí)流過(guò)較大的脈沖電流。例如,正激型、推挽型和橋式變換器的輸入 電流波形在阻性負(fù)載時(shí)近似為矩形波,其中含有豐富的高次諧波分量。另外,功率開(kāi)關(guān)管在截 止期間,高頻變壓器繞組漏感引起的電流突變,也會(huì)產(chǎn)生騷擾。
在共模的情況下轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)易原理圖,如上圖所示。圖中圓形符號(hào)為干擾源,箭頭線(xiàn)表明了傳導(dǎo)騷擾電流的流向,該電流的大小直接決定 測(cè)試是否通過(guò)。虛線(xiàn)中的部分表示USNo。再來(lái)看EUT在傳導(dǎo)騷擾測(cè)試能通過(guò)時(shí)的連接方式,它的EMC拓?fù)鋱D。
直接連接在G與q之間的線(xiàn)就是以太網(wǎng)模塊中接地端子與主機(jī)的0 v之間的互連 線(xiàn)。在共模的情況下,也可以將圖轉(zhuǎn)化成簡(jiǎn)易原理圖,如圖所示。通過(guò)圖片的差別,可以看出Cy接至主機(jī)的0V后,提供了一個(gè)低阻抗的 路徑,使得共模電流一部分被旁路掉,從而減小了流入LISN的電流,最終使測(cè)試通過(guò)。
【處理措施】
從以上的分析可以得岀以下主要解決方式,可供其他類(lèi)似產(chǎn)品參考:需要在產(chǎn)品內(nèi)部提供一個(gè)能夠使0 V和以太網(wǎng)模塊的接地之間進(jìn)行等電位連接的結(jié)構(gòu)件,該結(jié)構(gòu)件要保證具有較低的阻抗,這也是EUT系統(tǒng)可以采用單個(gè)接地點(diǎn)的前提。
【思考與啟示】
1、接地對(duì)EMC來(lái)說(shuō)很重要,一個(gè)接地的產(chǎn)品將大大降低EMC測(cè)試失敗的風(fēng)險(xiǎn)。
2、對(duì)于有多個(gè)接地點(diǎn)的EUT來(lái)說(shuō),各個(gè)接地點(diǎn)之間的等電位連接對(duì)EMC非常重要。
3、有多個(gè)接地點(diǎn)的系統(tǒng),如果各個(gè)接地點(diǎn)之間的阻抗沒(méi)有得到很好地控制,那么會(huì) 造成EMC不同測(cè)試項(xiàng)目之間的矛盾。
以上就是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)模塊電源接地對(duì)傳導(dǎo)騷擾的影響案例的相關(guān)知識(shí),希望對(duì)您有所幫助,廣東優(yōu)科檢測(cè)是獲得CNAS資質(zhì)認(rèn)可的EMC電磁兼容第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu),可提供電磁兼容抗擾度測(cè)試、EMC浪涌(沖擊)抗擾度測(cè)試、EMC輻射發(fā)射測(cè)試、EMC抗擾度測(cè)試、空調(diào)EMC測(cè)試、EMC摸底測(cè)試、EMC傳導(dǎo)測(cè)試、汽車(chē)電子EMC測(cè)試、EMC諧波電流測(cè)試、EMC靜電測(cè)試、燈具EMC測(cè)試等檢測(cè)認(rèn)證服務(wù),并可出具第三方檢測(cè)報(bào)告,我們期待與您合作。
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