電快速瞬變脈沖群測(cè)試原理及對(duì)策（二
2、EFT干擾傳輸環(huán)路圖8所示為EFT干擾傳輸環(huán)路。EFT是共模干擾，它必須通過(guò)大地回路完成整個(gè)干擾環(huán)路。EFT干擾源通過(guò)傳導(dǎo)或空間輻射以共模方式進(jìn)入敏感設(shè)備電源線或控制信號(hào)線，通過(guò)這些線纜以傳導(dǎo)或輻射方式進(jìn)入敏感設(shè)備內(nèi)部PCB電路。若EUT為金屬外殼，PCB上的EFT干擾通過(guò)PCB與金屬外殼間雜散電容C1或直接通過(guò)接地端子傳輸?shù)浇饘偻鈿?，再通過(guò)金屬外殼與大地之間雜散電容C2傳輸?shù)酱蟮?，由大地返回EFT干擾源。若EUT為非金屬外殼，PCB上的EFT干擾通過(guò)PCB與大地之間較小的雜散電容C3傳輸?shù)酱蟮?，由大地返回EFT干擾源。完成整個(gè)干擾環(huán)路。?
?3、針對(duì)電源線試驗(yàn)的措施解決電源線EFT干擾問(wèn)題的主要方法是在被測(cè)設(shè)備電源線入口處安裝瞬態(tài)脈沖吸收器和吸收型的共模電源線濾波器，阻止EFT干擾進(jìn)入被測(cè)設(shè)備。下面根據(jù)被測(cè)樣品外殼的性質(zhì)不同分兩種情況進(jìn)行討論。?4、被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱是金屬的當(dāng)被測(cè)設(shè)備機(jī)箱為金屬材料時(shí)，如圖8所示，金屬機(jī)箱與大地之間有較大的雜散電容C2，能夠?yàn)镋FT共模電流提供比較固定的通路。若被測(cè)樣品有保護(hù)接地線通過(guò)電源插座與大地連接，由于正常工作時(shí)設(shè)備與大地間的接地線具有較大的電感，因此電源線中的保護(hù)接地線也應(yīng)作為被測(cè)線之一，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)耦合EFT干擾，并與電源插座保護(hù)地端通過(guò)去耦網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行隔離，對(duì)EFT高頻干擾成分阻抗較大。因此，僅靠改善電源線中保護(hù)接地的方法對(duì)提高被測(cè)樣品的電源端EFT抗擾性作用不明顯。處理方法是在金屬機(jī)箱電源入口處加裝由共模電感和共模電容構(gòu)成的電源濾波器，該濾波器金屬外殼與金屬機(jī)箱直接連接成為一個(gè)整體，并通過(guò)機(jī)箱將濾波器輸入、輸出電源線進(jìn)行隔離。共模濾波電容能將EFT干擾導(dǎo)入機(jī)箱再通過(guò)其雜散電容C2導(dǎo)入大地，通過(guò)大地回到干擾源。由于電源線濾波器中 共模濾波電容受漏電流限制，容量較小，對(duì)EFT干擾中較低的頻率成分主要依靠共模電感抑制。因此共模電感的選擇很關(guān)鍵，此處應(yīng)選擇鐵氧體吸收式共模扼流圈。選擇濾波器時(shí)要注意濾波器的抑制干擾帶寬應(yīng)覆蓋EFT干擾帶寬。由于EFT干擾屬高壓瞬態(tài)脈沖干擾，當(dāng)EFT測(cè)試等級(jí)較高時(shí)，其高壓脈沖產(chǎn)生的大電流很容易使共模電感飽和，且其密集的單極性脈沖也容易使共模電容飽和，這時(shí)應(yīng)讓輸入電源先通過(guò)對(duì)地（實(shí)際為金屬外殼）脈沖吸收器，通過(guò)脈沖吸收器吸收大部分脈沖電壓和能量，再配合由共模電感和共模電容構(gòu)成濾波器，就能較好地抑制EFT干擾。當(dāng)被測(cè)設(shè)備電源端口還需通過(guò)浪涌測(cè)試時(shí)，為兼顧兩個(gè)項(xiàng)目的測(cè)試需求，脈沖吸收器可選擇氧化鋅壓敏電阻（對(duì)220V交流電源供電產(chǎn)品，壓敏電阻選470V系列），它對(duì)瞬態(tài)脈沖具有納秒級(jí)的響應(yīng)時(shí)間；當(dāng)被測(cè)設(shè)備電源端口只需抑制EFT脈沖時(shí)，硅瞬變電壓吸收二極管（TVS）是*佳選擇（對(duì)220V交流電源供電產(chǎn)品，可選擇350V系列），它對(duì)瞬態(tài)脈沖的響應(yīng)時(shí)間小于1納秒。脈沖吸收器是兩端器件，一端與每根輸入電源線相連，另一端在金屬外殼的電源輸入處與外殼相連，使脈沖吸收器吸收的能量通過(guò)其雜散電容C2導(dǎo)入大地，通過(guò)大地回到干擾源。通過(guò)以上的方式，在電源入口處將EFT干擾通過(guò)金屬機(jī)殼直接耦合到大地，從而避免了EFT干擾通過(guò)電源端口進(jìn)入內(nèi)部電路，對(duì)設(shè)備造成影響；同時(shí)，金屬外殼也有效地保護(hù)了內(nèi)部電路，隔離了在外部電源線上的EFT干擾的空間輻射。 ?5、被測(cè)設(shè)備機(jī)箱是非金屬的當(dāng)被測(cè)設(shè)備機(jī)箱為非金屬材料時(shí)，如圖8所示，耦合進(jìn)設(shè)備的EFT干擾只能通過(guò)內(nèi)部電路與大地之間較小的雜散電容C3耦合進(jìn)大地，被測(cè)樣品電路對(duì)地會(huì)有較大的EFT干擾電壓存在，從而影響其正常工作。此時(shí)，必須在機(jī)箱底部加一塊金屬板，有效地增加了設(shè)備對(duì)大地的雜散電容，如圖9所示，在設(shè)備內(nèi)部，脈沖吸收器、電源濾波器、電源模塊以及PCB板都安裝在該金屬平板上面，電源模塊和電源濾波器的金屬外殼與金屬平板緊密連接，金屬平板作為被測(cè)設(shè)備的公共參考平面。這時(shí)的金屬平板的作用等效于金屬外殼，EFT干擾電流通過(guò)金屬平板與大地之間的雜散電容形成通路，回到干擾源。?
如果設(shè)備的尺寸較小，則金屬板尺寸也較小，這時(shí)金屬板與大地之間的雜散電容量較小，不能起到較好的干擾旁路作用。在這種情況下，脈沖吸收器和濾波器中的共模電容作用有限，主要靠濾波器中 共模電感發(fā)揮作用。此時(shí)，需要采用各種措施提高電感濾波特性，必要時(shí)可用多個(gè)電感串聯(lián)，展寬共模電感的抑制頻率范圍，保證濾波效果。對(duì)此類被測(cè)設(shè)備還需留意的是，由于沒(méi)有金屬外殼屏蔽，濾波器之前的電源線上的EFT干擾會(huì)通過(guò)空間輻射進(jìn)入被測(cè)設(shè)備內(nèi)部電路，從而形成干擾。此時(shí)，脈沖吸收器和電源濾波器應(yīng)放在靠近設(shè)備外殼處，電源線進(jìn)入設(shè)備外殼后立即與脈沖吸收器和電源濾波器連接。防止機(jī)箱內(nèi)多余的帶EFT干擾電源線與內(nèi)部電路通過(guò)空間耦合傳遞EFT干擾。 ?6、針對(duì)信號(hào)線試驗(yàn)應(yīng)采取的措施對(duì)信號(hào)和控制線進(jìn)行EFT抗擾度測(cè)試時(shí)，EFT脈沖采用容性耦合夾共模方式注入，與電源端的耦合網(wǎng)絡(luò)注入方式相比，注入EFT脈沖的頻譜范圍較窄；注入能量也較低。信號(hào)和控制線注入是針對(duì)整條電纜進(jìn)行，不再對(duì)電纜內(nèi)部各傳輸線分別注入或局部組合注入。下面就信號(hào)控制線注入在幾種不同情況下的對(duì)策進(jìn)行分別介紹。?7、被測(cè)設(shè)備的機(jī)箱是金屬的由于EFT抗擾度測(cè)試干擾脈沖采用容性耦合夾注入信號(hào)控制電纜。消除此類干擾耦合的*佳方法是將被測(cè)電纜屏蔽起來(lái)。若被測(cè)樣品的外殼為金屬外殼且接地，被測(cè)電纜在穿過(guò)金屬外殼處將屏蔽層與金屬外殼360度環(huán)接，通過(guò)容性耦合夾進(jìn)入被測(cè)電纜屏蔽層的EFT干擾通過(guò)該連接導(dǎo)入金屬外殼，此時(shí)，EFT干擾的中高頻分量通過(guò)外殼與大地之間的雜散電容耦合到大地，EFT干擾的低頻分量通過(guò)外殼的接地線導(dǎo)入大地，并從大地返回干擾源。對(duì)沒(méi)有保護(hù)接地線的被測(cè)設(shè)備，EFT干擾的低頻成分可能會(huì)對(duì)被測(cè)設(shè)備電路產(chǎn)生干擾。此時(shí)，補(bǔ)充接地線可以有效克服這類干擾。對(duì)信號(hào)控制端口進(jìn)行測(cè)試時(shí)，被測(cè)設(shè)備的電源端口是直接與電源連接的，連接金屬外殼的保護(hù)接地線不再像電源端口測(cè)試那樣通過(guò)耦合/去耦網(wǎng)絡(luò)而是直接與插座的保護(hù)地線連接，能有效吸收EFT干擾的低頻成分。其作用是非常明顯的。若屏蔽層有EFT干擾電流流通，則部分高頻干擾會(huì)耦合到屏蔽電纜的內(nèi)部信號(hào)線上。此時(shí)穿過(guò)金屬外殼的信號(hào)控制線應(yīng)在外殼接口處加裝由適當(dāng)?shù)墓材６罅魅Γㄔ摴材６罅魅捎伤行盘?hào)線在一個(gè)高頻磁環(huán)上同向并繞3到10圈構(gòu)成）和對(duì)外殼的共模電容構(gòu)成的信號(hào)線濾波器。若共模電容對(duì)信號(hào)傳輸有影響，可以通過(guò)降低或取消共模電容同時(shí)提高共模扼流圈的吸收能力來(lái)達(dá)到目的。共模扼流圈實(shí)際是一種低通濾波器，只有當(dāng)電感量足夠大時(shí)，才能對(duì)EFT干擾的低頻成分有效果。但是當(dāng)扼流圈的電感量較大時(shí)（往往匝數(shù)較多），雜散電容也較大，扼流圈的高頻抑制效果降低。因此，在實(shí)際使用時(shí)，需要注意調(diào)整扼流圈的匝數(shù)，必要時(shí)用兩個(gè)不同匝數(shù)扼流圈串聯(lián)起來(lái)，兼顧高頻和低頻的要求。若被測(cè)信號(hào)控制電纜無(wú)法或不便更換為屏蔽電纜，則EFT干擾直接進(jìn)入到線纜內(nèi)部的每一根傳輸線上，此時(shí)可采取類似電源線處理方法，在信號(hào)控制線纜進(jìn)入金屬外殼入口處加裝瞬態(tài)脈沖吸收器與信號(hào)線共模濾波器。瞬態(tài)脈沖吸收器選擇原則與電源線處理方法相同，其耐壓選擇應(yīng)與端口的工作電壓相適應(yīng)。信號(hào)線共模濾波器抑制的頻率范圍應(yīng)能覆蓋電纜上注入的EFT干擾頻率范圍。若此時(shí)瞬態(tài)脈沖吸收器的結(jié)電容和共模濾波器的共模電容對(duì)信號(hào)傳輸有影響，可選擇結(jié)電容較小的瞬態(tài)脈沖吸收器并降低或取消共模電容同時(shí)提高共模扼流圈的吸收能力來(lái)達(dá)到目的。若結(jié)電容較小的瞬態(tài)脈沖吸收器依然影響電纜中的高速信號(hào)傳輸時(shí)，則只能去掉瞬態(tài)脈沖吸收器并將普通電纜換為屏蔽電纜。 ?8、被測(cè)設(shè)備機(jī)箱是非金屬的當(dāng)被測(cè)設(shè)備機(jī)箱為非金屬材料時(shí)，可按照?qǐng)D9的方式，在機(jī)箱底部加一塊金屬平板，如圖8所示，從而有效地增加設(shè)備對(duì)大地的雜散電容，并讓被測(cè)設(shè)備的保護(hù)接地線與金屬平板相連。此時(shí)若將信號(hào)控制電纜屏蔽起來(lái)，也可以較好抑制EFT干擾。屏蔽電纜進(jìn)入設(shè)備后，屏蔽層通過(guò)直接固定的方式與金屬平板連接，穿出金屬屏蔽層的信號(hào)線以*短距離與濾波器連接，該濾波器直接安裝在金屬平板上。若被測(cè)信號(hào)控制電纜無(wú)法或不便更換為屏蔽電纜，在信號(hào)控制線纜進(jìn)入設(shè)備外殼的入口處加裝瞬態(tài)脈沖吸收器與信號(hào)線共模濾波器。同時(shí)若瞬態(tài)脈沖吸收器的結(jié)電容和共模濾波器中的共模電容對(duì)信號(hào)傳輸有影響。對(duì)此類被測(cè)設(shè)備還需留意的是，由于沒(méi)有金屬外殼屏蔽，濾波器前的信號(hào)控制線上的EFT干擾的空間輻射會(huì)進(jìn)入被測(cè)設(shè)備內(nèi)部電路，從而對(duì)電路形成干擾。所以濾波器及脈沖吸收器盡量靠近接口。當(dāng)通過(guò)空間遠(yuǎn)離的方法依然不能防止信號(hào)控制電纜上的空間輻射干擾時(shí)，干擾會(huì)直接耦合進(jìn)電路。這時(shí)只能對(duì)敏感電路進(jìn)行局部屏蔽。屏蔽體應(yīng)該是一個(gè)完整的六面體。 ?9、其他端口的防護(hù)措施在EFT抗擾度測(cè)試中，并非所有外部信號(hào)控制端口都需進(jìn)行EFT抗擾度測(cè)試，這些端口一般連接電纜比較短，標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為在實(shí)際使用過(guò)程中不易直接耦合大的EFT干擾，所以不對(duì)這些端口EFT抗擾度提出測(cè)試要求。若我們按照上邊的設(shè)計(jì)要求對(duì)需進(jìn)行EFT測(cè)試的電源、信號(hào)和控制端口采取了相應(yīng)的抑制措施，在EFT測(cè)試過(guò)程中，被測(cè)電源線、信號(hào)控制線上的EFT干擾會(huì)向空間輻射，被機(jī)箱外的其他端口線纜接收，也會(huì)耦合進(jìn)被測(cè)設(shè)備內(nèi)部形成干擾。因此，應(yīng)針對(duì)這些端口采取必要的抑制措施。由于，感應(yīng)進(jìn)這些端口的EFT干擾為頻率比較高、幅度比較小的共模干擾，只需在這些端口線進(jìn)入被測(cè)設(shè)備入口處采用信號(hào)線共模抑制濾波器，就能起到較好的抑制效果，應(yīng)該注意的是共模抑制濾波器的抑制頻率范圍與端口感應(yīng)到的EFT干擾頻譜相適應(yīng)，且濾波器外殼應(yīng)與金屬機(jī)殼或金屬平板良好連接。若端口傳輸?shù)男盘?hào)為敏感信號(hào)，建議采用屏蔽絞線，屏蔽層與金屬機(jī)殼或金屬平板良好連接。
