探討切斷感性負載時的電磁兼容性

圖5 電磁閥開斷時閥電流和兩端電壓測試波形圖

圖6 電磁閥開斷時閥兩端電壓測試波形圖

由于電磁閥開斷時閥存儲的磁場能量將轉換為閥寄生電容的電場能量，而閥寄生電容很小，所以，其上的電場強度很高。

由于電磁閥開斷時刻的隨機性導致磁場存貯能量的隨機性，再加之觸點分斷是個漸近的過程，于是在觸點間產生多次擊穿和電弧，所以，電磁閥電流和兩端電壓測試波形圖呈現脈沖串形式。

由于電磁閥的電感和電容振蕩頻率很高，所以，振蕩波形上升和下降速率很快。

圖3中顯示電磁閥開斷時閥兩端電壓振蕩頻率接近2.5MHz，電壓上升前沿約80.1ns，電壓峰—峰值約2440V。

圖4中顯示電磁閥開斷時閥兩端產生的電壓脈沖串。

圖5中顯示電磁閥開斷時閥電流和電壓振蕩波形。其中Ch1為電流波形，Ch2為電壓波形，電壓峰—峰值達5440V。

圖6中顯示電磁閥開斷時閥兩端電壓上升前沿約5.33ns，電壓峰—峰值約3440V。

3 開斷感性負載的電磁兼容性探討

為了提高電子設備的電磁兼容能力，必須從開始設計時就要給予它足夠的重視。為此，要充分分析電子設備可能存在的電磁騷擾源及性質；電磁干擾可能傳播的路徑及易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件。從而，在設計時采取相應對策，這樣可以部分消除可能出現的電磁干擾，減輕調試工作的壓力。在調試工作中，針對具體出現的電磁干擾，從接收電磁干擾的電路和元器件的表現，分析出電磁騷擾源之所在及電磁干擾可能傳播的路徑，再采取合適的解決辦法。從源頭抓起，往往是最根本的方法。

對開斷電感性負載——電磁閥所產生的電磁干擾可采用如下電磁兼容性措施。

3.1 對騷擾源采用的電磁兼容性措施

3.1.1 采用電壓過零型固態繼電器控制電磁閥的開斷

因為，不管關斷信號是何時發出的，而固態繼電器中的晶閘管只有當其通過的電流小于維持電流時才自行關斷，這時電磁閥中存儲的能量很少，所以，產生的干擾也最小。從而可在根源上消滅騷擾源。

采用電壓過零型固態繼電器來控制電磁閥的開斷時，閥電流和兩端電壓測試波形圖見圖7。

圖7 采用固態繼電器控制電磁閥開斷時閥電流和兩端電壓測試波形圖

該波形圖是采用齊齊哈爾電力半導體廠生產的，JG25Z3D電壓過零型固態繼電器控制電磁閥開斷時測得的。圖中顯示電磁閥開斷時，閥兩端電壓第一個正向峰值只有260V，小于電源電壓峰值。但是，固態繼電器不是理想的開關，它導通時其上有壓降，它關斷時其上有漏電流。

3.1.2 采用全橋整流后的直流給電磁閥供電

對感性的電磁閥線圈采用全橋整流后的直流電源供電，在關斷時不會產生電磁干擾。這是因為，感性的電磁線圈中的電流將通過全橋整流二極管續流，產生的感應電動勢很小。采用全橋整流后的直流供電，電磁閥開斷時閥電流和兩端電壓測試波形圖見圖8。

圖8 采用全橋整流后的直流供電時電磁閥兩端電壓測試波形圖