電子設備產生干擾的原因及干擾抑制技術

3.2 磁場屏蔽

磁場屏蔽通常指對直流磁場或甚高頻磁場的屏蔽。其屏蔽的效果比電場屏蔽和電磁場屏蔽要差得多。在工程上抑制磁場干擾是一個十分棘手的問題。

磁場屏蔽主要是利用高磁導率、低磁阻特性的屏蔽體對磁通所起的磁分路作用，使屏蔽體內部的磁場大大減小，如圖7所示。

圖7 磁 場 屏 蔽

磁場屏蔽設計應遵循的原則如下：

——磁屏蔽體應選用高磁導率的鐵磁性材料，防止磁飽和；

——被屏蔽物與屏蔽體內壁應留有一定間隙，防止磁短路現象發生；

——可增加屏蔽體壁厚，單層屏蔽體壁厚不宜超過2．5mm。若單層屏蔽體的屏蔽效果不好，可采用雙層屏蔽或多層屏蔽，也可防止磁飽和；

——應使屏蔽體的接縫與孔洞的長邊平行于磁場分布的方向，圓孔的排列方向要使磁路增加量最小，目的是盡可能不阻斷磁通的通過；

——屏蔽體加工成型后都要進行退火處理；

——從磁屏蔽的機理而言，屏蔽體不需接地，但為了防止電場感應，一般還是要接地。

3．3 電磁場屏蔽

電磁場屏蔽是利用屏蔽體阻止電磁場在空間傳播。電磁場屏蔽是靠對電磁波的反射和吸收來完成的，屏蔽效果與屏蔽體的厚度無關，這與電場屏蔽和磁場屏蔽不同。

4 濾波

濾波器既可抑制從電子設備引出的傳導干擾，又能抑制從電網引入的傳導干擾。EMI濾波器主要是用于抑制干擾的濾波器。

EMI濾波器由線性元件電路組成，安裝在電源線與電子設備之間。它可使電源頻率通過，而阻止高頻噪聲通過，對提高設備的可靠性有重要作用。

4．1 結構

EMI濾波器由集中參數元件（電感、電阻和電容）構成無源網絡，如圖8所示。

圖8 EMI濾 波 器 的 基 本 電 路 圖

圖中：Cx——抗差模電容，用于衰減差模干擾；

Cy——抗共模電容，用于衰減共模干擾；

R——電阻，用于消除在濾波器上可能出現的靜電積累；

L1、L2——共模電感線圈，它們所繞圈數相同，繞向相反，當濾波器接入電路后，兩只線圈內電流產生的磁通在磁環內相互抵消，不會使磁環達到磁飽和狀態，從而保持兩只電感值不變，可以獲得較好的濾波效果。

在濾波器設計中選用X和Y電容器時，要重視其電容量、耐壓等級和安全等級的要求，因為它們直接關系到EMI濾波器的安全性能。

4．2 安裝

在使用EMI濾波器時，要注意工作頻率和安裝位置。安裝要求如下：

——應把濾波器外殼與設備金屬外殼牢固可靠地固定在一起，否則會增大接觸電阻，降低濾波性能；

——避免濾波器的輸入導線與輸出導線存在耦合，以免降低濾波器對EMI信號的抑制能力，最有效的解決辦法是將濾波器安裝在設備機殼的進線處。

4．3 對濾波器的選用要求

主要選用要求如下：

——對濾波器進行插入損耗測試；

——比較濾波器電路輸出阻抗與電源輸入阻抗，是否會影響濾波器的穩定性；

——盡可能選擇能抑制自諧振的多級濾波器；

——高輸入阻抗濾波器與低電源阻抗相匹配；

——必須能承受偶然的高壓瞬變，如雷電沖擊。

5 結語

電磁干擾不僅影響電子設備自身的正常工作，而且有可能影響到其它電子設備的正常工作，因此電磁兼容性是電子設備設計中必須考慮的問題。只有對電磁干擾產生的原因進行充分的分析和認識，然后采取相應的抗干擾措施，方可保證電子設備和電子系統正常工作。