電控柜的兼容設計

2 EMC的基本概念介紹
(1)EMC
EMC(Electro Magnetic Compatibility)直譯是“電磁兼容性”，EMC包括兩個(gè)方面的要求：一方面是指設備在正常運行過(guò)程中，對所在環(huán)境產(chǎn)生的電磁干擾不能超過(guò)一定的限值；另一方面是指器具對所在環(huán)境中存在的電磁干擾具有一定程度的抗干擾能力。所有電器和電子設備工作時(shí)都會(huì )有間歇或連續性電壓電流變化，有時(shí)變化速率還相當快，這樣會(huì )導致在不同頻率內或一個(gè)頻帶間產(chǎn)生電磁能量，而相應的電路則會(huì )將這種能量發(fā)射到周?chē)沫h(huán)境中，這就是EMC問(wèn)題的來(lái)源。
(2)差模干擾
如果一個(gè)干擾電壓只被耦合到電路的一個(gè)支路，那么就會(huì )產(chǎn)生差模干擾；接下來(lái)就會(huì )在輸出線(xiàn)和返回線(xiàn)之間產(chǎn)生一個(gè)電位差，其成因是在輸出和返回導體與大地參考平面之間方向相反的電流。
(3)共模干擾
如果一個(gè)干擾電壓被同時(shí)耦合到電路的兩個(gè)支路中去，就會(huì )導致共模干擾。共模干擾的電流和線(xiàn)路中其他電流成份的流向完全一致。電路通過(guò)大地參考平面或者有害電容來(lái)形成回路。
有很多不同的原因都可以導致共模干擾，共模干擾可能產(chǎn)生感性或者容性耦合，如果在對稱(chēng)的線(xiàn)對和地之間的區域存在著(zhù)電磁場(chǎng)，就會(huì )產(chǎn)生感性耦合。
(4)電容性耦合
電容性耦合是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的耦合。見(jiàn)圖1。它發(fā)生于相鄰電路之間，比如在較大的電源線(xiàn)電流和信號線(xiàn)電流之間。在這兩個(gè)電路之間，如果電位差發(fā)生波動(dòng)，那么就會(huì )有電流流過(guò)位于它們之間的絕緣介質(zhì)，比如說(shuō)空氣。
彼此相臨近的兩條線(xiàn)路可以看作是一個(gè)電容器的兩極。耦合電容CK隨著(zhù)線(xiàn)路之間并行長(cháng)度的增加而線(xiàn)性增加，與此同時(shí)，耦合電容隨著(zhù)線(xiàn)路之間距離的增加而減小，把兩根電纜之間的距離從l mm增加到10 cm，在被干擾電路中的感應電壓可能下降98％。

(5)感性耦合
感性耦合是一種經(jīng)由電磁場(chǎng)進(jìn)行的耦合。這種耦合在彼此并行的線(xiàn)路之間發(fā)生。一條線(xiàn)路中的電流變化會(huì )引起電磁場(chǎng)的波動(dòng)，電磁場(chǎng)會(huì )影響并行線(xiàn)路，并在其中引起感應電壓。這樣一來(lái)就會(huì )有電流流過(guò)，產(chǎn)生干擾信號。電感性耦合產(chǎn)生于電纜，線(xiàn)束和電纜管道中的并行線(xiàn)路。
圖2給出了電感性耦合的產(chǎn)生方式。由啟動(dòng)較大的負載或者短路而造成的電路l中的電流變化，引發(fā)了磁場(chǎng)的波動(dòng)，從而影響到電路2。

(6)輻射耦合
當一些系統部件被與該部件尺寸相匹配波長(cháng)的電磁波所激發(fā)時(shí)，就會(huì )輻射能量，并通過(guò)電磁場(chǎng)向接收器傳播。由環(huán)路，偶極子或者單地線(xiàn)構成的天線(xiàn)就屬于此類(lèi)敏感部件。在這種情況下，眾所周知的干擾源包括：屏蔽不夠充分的高頻設備、無(wú)線(xiàn)電廣播和電視廣播設備、熒光燈、移動(dòng)電話(huà)等。

3 基本的EMC措施
產(chǎn)生電磁干擾有三個(gè)必要條件：干擾源、傳輸介質(zhì)、敏感的接收單元，在電氣設備的設計過(guò)程中實(shí)現電磁兼容就是要破壞電磁干擾形成的條件。
?消除或抑制噪聲干擾源。
?切斷或限制噪聲干擾傳播途徑。
?提高敏感設備的抗干擾能力。
在實(shí)際的工作中，會(huì )有來(lái)自成本壓力、技術(shù)等方面的約束和限制，不可能從三個(gè)方面都采取措施，此時(shí)，往往以盡可能高的電磁兼容性效費比作為電磁干擾消除或抑制的總的出發(fā)點(diǎn)。