电磁兼容培训胶片(电缆)

第六部分 电缆的EMC设计 场在导线中感应的噪声 电缆之间的串扰

杨继深 2002年4月

处于电磁场中的电缆

S

h

杨继深 2002年4月

电磁场在电缆上的感应电压1V/m场强产生的电压 场强产生的电压 dBV 1 0 -10 A -20 -30 -40 -50 10kHz 100kHz 1MHz杨继深 2002年4月

2

3

h = 0.5m B C D E S: A = 100m B = 30m C = 10m D = 3m E = 1m 10MHz 100MHz 1GHz 10GHz

平衡电路的抗干扰特性电磁场 I1V1 V2

VD

I2

VC 平衡性好坏用共模抑制比表示： CMRR = 20lg ( VC / VD )

高频时，由于寄生参数的影响， 高频时，由于寄生参数的影响，平衡性会降低杨继深 2002年4月

提高共模干扰抑制的方法平衡电路 平衡电路屏蔽电缆 共模扼流圈

CMRR

CMRR

杨继深 2002年4月

f

f

非平衡转换为平衡

~

杨继深 2002年4月

屏蔽电场0V

电缆长度 < λ/20,单点接地 ，

杨继深 2002年4月

电缆长度 > λ/20,多点接地 ，

磁场对电缆的干扰感应电压

VN

磁通 磁通

回路面积A 回路面积 VN = ( d / dt ) = A ( dB / dt )当面积一定时

杨继深 2002年4月

减小感应回路的面积

~

~

理想同轴线的信号电流与回流等效为在几何上重合，因 此电缆上的回路面积为0,整个回路面积仅有两端的部分 杨继深 2002年4月

屏蔽电缆减小磁场影响

VS

VS

VS

只有两端接地的屏蔽层才能 屏蔽磁场

杨继深 2002年4月

抑制磁场干扰的试验数据100

(A)

1M

0100

13

(D)

1M

100

(B)每米18节

1M

27

281M

100

(C)

13

100

(E)

1M

杨继深 2002年4月

抑制磁场干扰的实验数据100

(F)每米18节

1M 80 100 1M 55

63

(I)

1M

100

(G)

77100 1M 70

(H)

100

(J)

1M

杨继深 2002年4月

导线之间两种串扰机理R0 RL

C M

IL

R2G

IC

IC

R2L

IL

杨继深 2002年4月

耦合方式的粗略判断ZSZL < 3002: ZSZL > 10002: 磁场耦合为主 电场耦合为主

3002 < ZSZL < 10002:取决于几何结构和频率

杨继深 2002年4月

电容耦合模型C12 C12 V1 V1 C1G R C2G C1G C2G R VN

VN =

j ω [ C12 / ( C12 + C2G)] j ω + 1 / R ( C12 + C2G)]

V1

杨继深 2002年4月

耦合公式化简j ω [ C12 / ( C12 + C2G)]

VN =

j ω + 1 / R ( C12 + C2G)]

V1

R << 1 / [ j ω ( C12 + C2G )]

R >> 1 / [ j ω ( C12 + C2G )]

VN = j ωR C12 V1杨继深 2002年4月

VN = V1 [ C12 / ( C12 + C2G ) ]