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    干擾途徑與耦合機制
    作者:  日期:2017-08-09  瀏覽次數:1587次  來源:
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           產生干擾必須具備三個條件:干擾源、干擾通道及易受干擾設備。外部干擾通道主要通過分布電容的電磁耦合傳到內部;內部干擾通道則表現為極為復雜。由于設備敏感元件的選用和結構布局等不盡合理,造成本身抗干擾能力差,因此要從設備設計上對干擾加以抑制,降低其幅度,減少其影響力。
           1、干擾途徑
           開關電源的防雷干擾工作重點是防止感應雷入侵。入侵系統的雷電過電壓過電流主要有以下三個途徑。蘇州泰思特研發生產出雷電直接效應測試系統、雷電間接效應測試系統等高壓沖擊試驗設備。
           (1)由交流220V電壓供電線路入侵
           開關電源的電壓由電力線路輸入室內,電力線路可能遭受直擊雷和感應雷。直擊雷擊中高壓電力線路,經過變壓器耦合到220V低壓,入侵開關電源;低壓線路也可能被直擊雷擊中或感應雷電引起過電壓。在220V電源線上出現的雷電過電壓平均可達10000V,對開關電源可造成毀滅性打擊。電源干擾復雜性中眾多原因之一就是包含著眾多的可變因素,電源干擾可以以“共?!被颉安钅!狈绞酱嬖?。電源干擾復雜性中的第二個原因是干擾情況可以從持續周期很短暫的尖峰干擾到全失電之間變化。電源干擾進入到開關電源的途徑有:一是電磁耦合;二是電容耦合;三是直接進入。
           (2)由信息線路入侵
           當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電電壓降臨近土壤擊穿,雷電流直接入侵到電纜外皮,進而擊穿外皮,使高壓入侵信息傳輸線路。
           雷云對地面放電時,在線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的電器設備,通過設備連線侵入通信線路。這種入侵沿通信線路傳播,涉及面廣,危害范圍大。
           若通過一條多芯電纜連接不同來源的導線或者多條電纜平行鋪設時,當某一導線被雷電擊中時,會在相鄰的導線中感應出過電壓,擊壞低壓電子設備。
           (3)地電位反擊電壓通過接地體入侵
           雷擊時,強大的雷電流經過引下線和接地體泄入大地,在接地體附近形成放射型的電位分布,這時若有連接電子設備的其他接地體靠近,即產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。建筑物防直擊雷的避雷器引入強大的雷電流通過引下線入地,在附近空間產生強大的電磁場變化,會在相鄰的導線上感應出雷電過電壓。
           2、聯合機制
           雷電沖擊影響微電子設備構成系統的耦合機制有下面幾種。
           電阻耦合。雷電放電將使受影響的物體相對于遠端地的電位升高至幾百千伏,地電位升高形成的電流將分布到設備的金屬部分,如連接到系統參考點數據線和電源電線。電纜屏蔽層的電流將分布到設備的金屬部分,如連接到系統參考點數據線和電源電線。電纜屏蔽層的電流在屏蔽層和芯線之間引起過電壓,其數值與傳輸阻抗成正比例。
           磁耦合。在導體上流通的或處在雷電通道的雷電流會產生磁場,在幾百米范圍內,可以認為磁場的時間變化率與雷電電流時間變化率相同。然而,磁場經常被建筑材料和周圍的物體所衰減和改變。磁場的變化會在室內外電纜設備上產生感應電流和電壓。
           電耦合。雷電通道下端的電荷會在附近產生一個很強的電場,它對鞭狀天線設備有影響,而對于建筑物內部電場干擾一般可以忽略。

           電磁耦合。遠距離雷電放電產生的電磁場會在大范圍的數據傳輸網上感應出過電壓,這種干擾會傳導到接口上,但這種情況下直接輻射的電磁場很難對建筑物或機柜內的微電子設備造成破壞。

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