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有人问我:在做设备的浪涌试验时,其他的都没有损坏,为什么只有离电源输入端最远的功放板烧毁了?我也很纳闷,等看过了他的布局图,我乐了,因为我也犯过同样的错误。
设备布局图如下:
[url=http://forum.eet-cn.com/images/attachments/201105/9950081898_TIME_1306838134189.jpg][url=http://forum.eet-cn.com/images/attachments/201105/9950081898_TIME_1306838134189.jpg][/url][/url]
打不开,请参考附件
在分析前,先明确接地的概念,这里的接地,不是指安全地,而是特指参考地。因为EMC测试所说的地就是参考地,是一个大面积的等电位的金属板,这个金属板接大地的线缆就是安全接地线。
这只是个简图,原图上没有C1、C2、 C3、C4和C5,是我后期为了分析容易补上去的,电源输入线的正负极之间肯定也有保护电路,如果大家感兴趣,我们可以在后续文章里再重点讨论。同样,我们这里也不讨论差模干扰,因为对于浪涌,差模很容易解决。
在设备布局时,他考虑更多的是功能,对EMC设计考虑的太少。EMC里的接地的主要目的是改变共模干扰传输路径,避免干扰电流流过敏感电路。
原图的设计中针对浪涌的处理,靠的是工作地和机箱间的空气间隙来保证。但是,对于高频干扰信号,影响最大的是寄生参数,隔离电路只能阻断差模信号,对共模干扰没有阻隔能力。
从图上可以看出,相对于输入干扰信号,存在很多寄生通道,如C1、C2、 C3、C4和C5,因为任何信号的传递,都是闭环的,干扰信号肯定会通过这些寄生通道流回到干扰源,只是流过不同寄生通道的电流大小不同罢了。
当电缆相对于参考地位10cm时,寄生电容为50pf/m,寄生电感是10nH/m。对于长距离传输的电缆,功放和外设之间的距离超过100米,这个时候,如果C1和C2也是寄生电容,那么C3和C4就是一个低阻抗的通路,浪涌共模干扰电流就通过大面积的背板流向功放板,然后通过C3流向参考地,功放板能保住那就见鬼了。
为什么控制板没有问题呢?那是因为控制板没有对地泄放通路,准确地说对参考地的寄生电容太小,相对于功放板的输出电缆,可以忽略不计。
分析到这里,大家应知道怎么进行EMC改造了吧,那就是在电源板上加上C1和C2。
C5和机箱接地点对本文分析影响不大,但它在其他应用里影响相当可以。本来想同时分析一下,但不知不觉,就写了这么多,只好打住,也不知道说明白了没有,呵呵。 |
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