塑料外壳电子产品需要做emc电磁兼容容试验吗?

电子产品电磁兼容性设计探讨(产品的EMC设计学习)
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电子、电气产品电磁兼容性设计的目的,是使电子、电气产品在预期的电磁环境中能正常工作、无性能降低或故障,而且具有对该电磁环境中的任何事物不构成电磁骚扰的能力。电子、电气产品电磁兼容性设计的基本方法是指标分配和功能分块设计。也就是说,首先要根据有关标准和规范,把整个产品的电磁兼容性指标要求逐级分配到各个功能块上,细分成产品级的、模块级的、电路级的和元器件级的指标;然后,按照各级要实现的功能和电磁兼容性指标要求分别进行设计,采取一定的防护措施等。做好电子、电气产品电磁兼容性设计需要注意以下八个问题:一、必须在产品研制开发的初始阶段,同时进行电磁兼容性设计&&&&经验证明,对于一种产品,如果在开发时解决电磁兼容性问题所需的费用定为1,那么,到定型时再解决,可能需要10倍的费用,到批量生产时需100倍,而如果到用户使用后,发现问题时再解决,费用可能高达1000倍。这就是说,如果在产品研制开发的初始阶段,同时进行电磁兼容性设计,就可以把80%~90%的电磁兼容性问题解决在设计定型之前。如果等到生产或使用阶段再去解决,非但在技术上造成很大难度,而且还会造成人力、财力的极大浪费。由此可见,对于任何一种产品,尽早解决电磁兼容性问题是非常必要的。二、芯片等有源器件的选用和印制电路板设计是关键&&&&首先,必须注意芯片等有源器件固有的敏感特性和电磁骚扰发射特性,芯片等有源器件可以分为两类:调谐器件和基本频带器件。调谐器件起带通元件作用,其频率特性包括:中心频率、带宽、选择性和带外乱真响应。基本频带器件起低通元件作用,其频率特性包括:截止频率、通带特性、抑制斜率和乱真响应;除频率特性外,还有输入阻抗特性、输入端的平衡不平衡特性和敏感度特性。模拟器件的敏感度特性取决于灵敏度和带宽;数字器件的敏感度特性取决于直流噪声容限或噪声抗扰度。芯片等有源器件有两种电磁骚扰发射源:传导骚扰源和辐射骚扰源。
&&& 数字器件是一种最常见的宽带骚扰源,其翻转时间或上升/下降时间越短,所占频谱越宽。瞬态地电流是传导骚扰和辐射骚扰的初始源,减小瞬态电流必须减小印制电路板接地阻抗和使用去耦电容。为了控制印制电路板的差模辐射,需将信号线和回线紧靠在一起,减小信号路径形成的环面积;为了控制共模辐射,可以使用接地栅网或接地平面,也可使用共模扼流圈。当然,降低频率和信号电平,增加信号的上升/下降时间、合理选择接地点,都是降低辐射的重要措施。&&&&其次,在设计印制电路板时,应优选多层板,将数字电路和模拟电路安排在不同层内;电源层应靠近接地层,并在接地层下方;骚扰源应单独安排一层,并远离敏感电路层。应注意,单面板虽然制造简单、装配方便,但只适用于一般电路要求,不适用于高组装密度或复杂电路的场合;而双面板适用于只要求中等组装密度的场合。印制电路板设计的基本原则是:20―H原则,H是两层面的距离,即元、器件平面应比接地层平面小20倍H,才能减小辐射;2―W原则,W是导线宽度,即导线间距不小于两倍导线宽度;导线应短、宽、均匀、直,如果转弯,应使用圆角;导线宽度不要突变,导线不要突然拐角。
&&& 为了进一步控制辐射,印制电路板布线时,应遵循以下原则:信号线、电源线应尽可能靠近地线或回线,以减小差模辐射的环面积;各信号线中间用地线隔开,有助于减小交扰;数字器件按逻辑速度分组,相对集中,减小耦合,高频、高速器件要靠近印制板连接器;高电平电路应与敏感电路隔离等。三、地线设计是最重要的设计,也是难度最大的一项设计&&&&所谓“地”一般定义为电路或系统的零电位参考点,它可以是产品的金属外壳或接地平面。理想的接地平面应是零电阻的实体,电流在接地平面中流过时应没有压降,即各接地点之间没有电位差。在实际产品内,这种理想的接地平面或地线是不存在的。任何地线既有电阻又有电抗,当有电流通过时,地线上必然产生压降。接地类型有悬浮地、单点接地、多点接地、以及混合接地。悬浮地容易产生静电积累与静电放电,很少采用。
&&& 由于地线不是理想的零阻抗对于单元电路来说,最好是一点接地。多级电路接地点应选在低电平电路的输入端,可减小地电位对电路的干扰。为防止多级小信号放大器和高增益放大器自激,通常应对它们进行屏蔽。放大器屏蔽罩应一点接地,其接地点应选在输出端地线上。大型复杂的电子、电气产品中往往包含有多种电子线路和各种电机、电器等元、部件,这时,地线应分组敷设。一般分为信号地线、噪声地线、金属件地线和机壳地线等,即“四套法”,这是解决地线干扰行之有效的方法。因此,大型复杂产品地线系统的设计可以按以下步骤进行:
&&&&1.分析产品内各类电气部件的骚扰特性;&&&&2.分析产品内各电路单元的工作电平、信号种类和抗干扰能力;&&&&3.将地线分类、划组;&&&&4.画出总体布局图;&&&&5.画出地线系统图。
&&&&由于两个不同的接地点之间存在地电压,电路多点接地、并且电路间有信号联系时,将构成地环路。地电压将叠加在有用信号上一起加到负载端,所产生的干扰为差模干扰。同时,外界电磁场也会在地环路中产生感应电动势,引起地电压,而产生差模干扰。如果两电路间的信号传输用两根导线,则地电压将加到两根导线上,由于这两根导线对地的阻抗不对称,地电压在两导线上产生的共模电流大小不等,最后在负载两端产生差模电压,这就是共模干扰。电子、电气产品中,因地环路引起的差模干扰和共模干扰,即地环路干扰,是必须认真对待的严重问题。
&&&&由于电子、电气产品总是采用具有一定面积的金属板,例如机壳,作为接地平面,而这类接地平面两点之间存在一定阻抗,当有接地电流通过时,就会产生地电压,引起地环路干扰。接地电流产生的原因主要有:两点接地或多点接地时,形成接地回路,由导电耦合引起接地电流;由于电路元件与接地平面之间存在分布电容,由电容耦合引起接地电流;当电路中的线圈靠近接地平面时,因电磁感应产生接地电流;当有辐射骚扰照射到接地平面时,也会产生感应电动势而引起接地电流。
&&& 因此,接地平面上总是有地电压存在,如果叠加在有用信号上,就会造成干扰。为此,首先可将信号地线与机壳地线绝缘,使地环路阻抗大大增加,将地电压的大部分都降在该绝缘电阻上,加到导线上的那部分被大大减小了。其次,可以用平衡电路来代替不平衡电路,使信号线和回流线对地阻抗是平衡的,地电压驱动的共模电流在两条线中是相等的,因而在负载端没有差模干扰。此外,还可以用切断地环路的方法,抑制地环路干扰。如在两个电路之间插入隔离变压器、共模扼流圈或光电耦合器等,均可取得良好的效果。&&&&为了抑制共模干扰,还应在靠近连接器处,把印制电路板的接地层分割出一块,作为专用的“干净”地。每条输入/输出线,包括信号线和回流线,都应分别并联去耦电容,并接至“干净”地。使印制板上的共模电流在输出前就被去耦电容所旁路。四、屏蔽技术用来抑制电磁骚扰沿着空间的传播&&&&电磁骚扰沿空间的传播是以电磁场和电磁波的方式进行的,通常可用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来,使屏蔽体内外的“场”相互隔离,就可切断电磁骚扰的传播,实现屏蔽。对于屏蔽作用的评价可以用屏蔽效能来表示。屏蔽效能即未加屏蔽前,待测点的电场强度或磁场强度与加上屏蔽后,待测点的电场强度或磁场强度之比值。&&&&电场屏蔽是抑制电场骚扰源和敏感设备之间由于存在电场耦合而产生的干扰。电场屏蔽的必要条件是金属屏蔽体和接地。&&&&磁场屏蔽是抑制磁场骚扰源和敏感设备之间由于存在磁场耦合而产生的干扰。不同频率下,磁场屏蔽应采取不同的措施。在磁场频率比较低时,可用铁、硅钢片等铁磁性材料,进行屏蔽。铁磁性材料的磁导率越大,屏蔽效能越高,屏蔽层的厚度增加也会加大屏蔽效能。
&&& 但增加单层屏蔽的厚度并不经济,最好采用多层屏蔽的方法。低频磁场屏蔽的方法,在高频时由于铁磁性材料,磁导率下降和磁损增加而不适用。高频磁场屏蔽可采用金属良导体,例如铜、铝等。当高频磁场穿过金属板时将产生很大的涡流,涡流产生的反磁场会抵消原来的磁场。因此,屏蔽体的屏蔽效能与屏蔽体上产生的涡流大小有关。此外,高频电流具有集肤效应,涡流只在金属表面流过,所以金属薄层就能起到良好的高频磁场屏蔽作用。如果屏蔽体接地良好,还可以同时屏蔽高频电场。&&&&电磁场屏蔽用于抑制电磁骚扰源离敏感设备较远时,通过电磁波耦合所产生的干扰。由于必须同时屏蔽电场和磁场,应采用良导体材料。电磁波入射到良导体表面时,会产生反射和吸收,使电磁能量大大衰减,从而起到屏蔽作用。在高频时,以吸收损耗为主,而在低频时以反射损耗为主,屏蔽效能随频率越高也越高。但由于良导体时低频磁场的反射和吸收都很小,因此,只适用于高频电磁场和低频电场的屏蔽。&&&&机箱的屏蔽材料一般采用铜板、铁板、铝板、镀锌铁板等,厚度约为0.2~0.8毫米。如果采用工程塑料做机箱,则需在塑料中掺入高电导率的金属粉而成为导电塑料,或在其表面喷涂一层导电薄膜。实际机箱总有各种大小的孔、洞和缝隙,都可能造成电磁波的严重泄漏。改善孔缝屏蔽的方法,可以采用导电衬垫、金属丝网、截止波导管、截止波导通风板、导电玻璃视窗等。&&&&屏蔽电缆是在绝缘导线外面再包一层金属薄膜,即屏蔽层。屏蔽层通常是铜丝或铝丝编织网,或无缝铅铂,其厚度远大于集肤深度。屏蔽层的屏蔽效能主要不是因反射和吸收所得到的,而是由屏蔽层接地所产生的。也就是说,屏蔽电缆的屏蔽层只有在接地以后才能起到屏蔽作用。例如,骚扰源电路的导线对敏感电路的单芯屏蔽线产生的干扰是通过源导线与屏蔽线的屏蔽层间的耦合电容,和屏蔽线的屏蔽层与芯线之间的耦合电容实现的。
&&& 如果把屏蔽层接地,则干扰也被短路至地,不能再耦合到芯线上,屏蔽层起到了电场屏蔽的作用。但屏蔽电缆的磁场屏蔽则要求屏蔽层两端接地。例如,当骚扰电流流过屏蔽线的芯线时,虽然屏蔽层与芯线间存在互感,但如果屏蔽层不接地或只有一端接地,屏蔽层上将无电流通过,电流经接地平面返回源端,所以屏蔽层不起作用,不会减少芯线的磁场辐射。如果屏蔽层两端接地,当频率较高时,可以证明,芯线电流的回流几乎全部经由屏蔽层流回源端,屏蔽层外由芯线电流和屏蔽层回流产生的磁场大小相等、方向相反,因而互相抵消,达到了屏蔽的目的。但如果频率较低,则回流的大部分将流经接地平面返回,屏蔽层仍不能起到防磁作用。而且,当频率虽高,但屏蔽层接地点之间存在地电压时,将在芯线和屏蔽层中产生共模电流,而在负载端引起差模干扰。在这种情况下,需要采用双重屏蔽电缆或三轴式同轴电缆方可解决问题。
&&& 综上所述,对于低频电路,应单端接地,例如,信号源通过屏蔽电缆与一公共端接地的放大器相连,则屏蔽电缆的屏蔽层应直接接在放大器的公共端;而当信号源的公共端接地,放大器不接地,则屏蔽电缆屏蔽层应直接接在信号源的公共端。对于高频电路,屏蔽电缆的屏蔽层应双端接地,如果电缆长于1/20波长,则应每隔1/10波长距离接一次地。实现屏蔽层接地时,应使屏蔽电缆的屏蔽层和屏蔽电缆连接器的金属外壳呈360度良好焊接或紧密压在一起,电缆的芯线和连接器的插针焊接在一起,同时将连接器的金属外壳与屏蔽机壳紧密相连,使屏蔽电缆成为屏蔽机箱的延伸。
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安规宣传0 次安规金币353 个测试报告0 份安规印象0 点性别保密安规日志0 篇安规威望22 个在线时间45 小时积分39精华0阅读权限2注册时间最后登录帖子
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公司产品现在有很多都是铅酸电池供电的, 而且电池的容量一边都是6V5Ah,6V12Ah..电池有UL认证, r4 B& @1 E1 I安规网www.angui.org
请问这类设备是否需要使用V-1的防火外壳?
不考虑产品充电时适配器的能量限制
安规宣传0 次安规金币8579 个测试报告4 份安规印象2 点性别男安规日志0 篇安规威望392 个在线时间2339 小时积分3584精华2阅读权限8注册时间最后登录帖子
大侠问苍天
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铅酸电池的防火阻燃等级要求HB或以上。# P: Y" X/ e1 ]: l+ q安规网www.angui.org
; o' f1 C* e+ p( r* k安规网www.angui.org
供电设备那就属于电源了,虽然直流电压可能很小,但是存在有一定电流的,如果并联电池比较多的话,那电流就很大了。
9 {; M) i6 r&&T; c# ]. m& A3 P安规网www.angui.org
外壳如果是装饰品就只要求V2就可以了,如果是防火用的要求就有点高了,请具体参照参考 IEC 60950-1 clause 4.7.
安规宣传0 次安规金币353 个测试报告0 份安规印象0 点性别保密安规日志0 篇安规威望22 个在线时间45 小时积分39精华0阅读权限2注册时间最后登录帖子
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我也去问过美华, 他们的回答也比较模糊, 只是说要求用V-1的外壳,
2 c& s( ~* F, K; e1 ^5 b: R安规网www.angui.org
我们有几个产品使用铅酸电池(6V5AH)的...这些产品在美国UL做的认证, 产品外壳要求就是HB的...但是这些大容量的铅酸电池能够提供&8A的电流的,不满足60950-1 LPS的要求, ....这个就让我比较糊涂了...
安规宣传0 次安规金币8579 个测试报告4 份安规印象2 点性别男安规日志0 篇安规威望392 个在线时间2339 小时积分3584精华2阅读权限8注册时间最后登录帖子
大侠问苍天
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如果是防火外壳需要5VB或以上阻燃等级.
安规宣传0 次安规金币1601 个测试报告0 份安规印象1 点安规日志0 篇安规威望22 个在线时间236 小时积分766精华0阅读权限4注册时间最后登录帖子
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TA的每日心情无聊 11:53签到天数: 9 天[LV.3]时常看看
引用第2楼davidsuzhou于 15:01发表的&&:( q+ _% |* x! W8 A5 e0 L安规网www.angui.org
我也去问过美华, 他们的回答也比较模糊, 只是说要求用V-1的外壳,
我们有几个产品使用铅酸电池(6V5AH)的...这些产品在美国UL做的认证, 产品外壳要求就是HB的...但是这些大容量的铅酸电池能够提供&8A的电流的,不满足60950-1 LPS的要求, ....这个就让我比较糊涂了...不满足LPS的要求, 是必须要使用V-1或更高级别的防火防护外壳.
安规宣传0 次安规金币420 个测试报告3 份安规印象22 点性别男安规日志3 篇安规威望115 个在线时间516 小时积分964精华0阅读权限4注册时间最后登录帖子
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TA的每日心情开心 10:30签到天数: 96 天[LV.6]常住居民
如果使用在防火外壳或者说设备的内部那么就最少要求v-2以上,如果说独立使用应该是5VB
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电气.电子产品的电磁兼容技术及设计实例计算机75折
出 版 社:&
出版时间:&
印刷时间:&
开&本:&03
ISBN:&978-7-121-06211-7
所属分类:>>
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&&& 为满足企业对产品电磁兼容测试的发展要求,本书系统地介绍了电磁兼容的标准与实施。通过各种电
磁兼容试验,介绍了各种现行标准及国内外标准化动态;在讲解电磁兼容的各种技术问题时,本着实用目
的,深入浅出,循循善诱,避免复杂的公式推导;最后,本书通过一系列实例深化和补充了对电磁兼容标
准和技术的理解。本书适合电气、电子产品领域的从业人员阅读,也可作为高等学校相关专业师生的重要
参考资料。
未经许可,不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。
版权所有,侵权必究。
第一篇产品的电磁兼容性能测量
第1章& 电气、电子产品对电磁兼容测试的基本要求&
& 1.1电磁兼容测试标准的标准体系&&&&&&&&&&&&
&&& 1.1.1基础标准& &&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.1.2通用标准&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.1.3产品族标准&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.1.4专用产品标准&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 1.2通用标准在电磁兼容标准体系中的地位&&&&&&&&
& 1.3通用的电磁骚扰发射标准&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.3.1试验端口的概念&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.3.2各试验端口的电磁骚扰发射限值&&&&&&&&&
&&& 1.3.3试验中的注意事项&&&&&&&&&&&&&&&
& 1.4通用的抗扰度标准&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.4.1试验端口&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.4.2各试验端口的抗扰度要求&&&&&&&&&&&&
&&& 1.4.3试验中的注意事项&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1.4.4试品性能的评定准则&&&&&&&&&&&&&&
& 1.5电气、电子产品电磁兼容试验内容小结&&&&&&&&
& 1.6标准化试验及其可信度问题&&&&&&&&&&&&&
& 1.6.1标准化试验的概念&&&&&&&&&&&&&&&
& 1.6.2标准化试验的可信度&&&&&&&&&&&&&&
& 1.6.3试验方法的贴切性&&&&&&&&&&&&&&&
& 1.6.4元件特性的分散性&&&&&&&&&&&&&&&
第2章产品的电磁骚扰发射测量&&&&&&&&
& 2.1交流电源线的传导骚扰测量(频率范围为0.15~30MHz)
&&& 2.1.1试验布局&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.1.2测量接收机&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.1.3人工电源网络&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.1.4试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 2.2辐射骚扰的场强测量(频率范围为30--1000MHz)&&&
&&& 2.2.1试验布局&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.2.2必要的试验设施&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.2.3试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 2.3用吸收钳法测量辐射功率发射(频率范围为30~300MHz)
&&& 2.3.1试验方法的提出&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.3.2测量线路&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.3.3功率吸收钳&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.3.4试验线路说明&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 2.3.5用吸收钳法测试辐射骚扰发射的点评&&&&&&&
&第3章谐波电流发射的测量&&&&&&&&
& 3.1谐波电流的产生与危害&&&&&&&&&&&&
&&& 3.1.1谐波电流的产生&&&&&&&&&&&&&
&&& 3.1.2谐波电流的危害&&&&&&&&&&&&&
& 3.2 GBl7625.1标准简介&&&&&&&&&&&&&
& 3.2.1设备的分类&&&&&&&&&&&&&&&
& 3.2.2限值要求&&&&&&&&&&&&&&&&
& 3.3谐波电流的测量线路与测量方法&&&&&&&&
&&& 3.3.1测量线路&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 3.3.2测量方法&&&&&&&&&&&&&&&&
& 3.4标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第4章静电放电抗扰度试验&&&&&&&
& 4.1静电的产生与危害&&&&&&&&&&&&&&
& 4.2静电放电试验&&&&&&&&&&&&&&&&
& 4.3静电放电的模拟&&&&&&&&&&&&&&&
& 4.4静电放电试验中的放电方式&&&&&&&&&&
& 4.5实验室的型式试验&&&&&&&&&&&&&&
& 4.5.1试验配置&&&&&&&&&&&&&&&
& 4.5.2试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&
& 4.6静电放电抗扰度试验标准化方面的最新进展&&&
& 4.6.1不接地设备的试验方法&&&&&&&&&&
& 4.6.2对试品的直接放电&&&&&&&&&&&&
& 4.6.3对水平耦合板的放电&&&&&&&&&&&
4.7试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&&
4.8试验结果评估&&&&&&&&&&&&&&&&
4.9试验报告&&&&&&&&&&&&&&&&&&
4.10标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&
第5章射频辐射电磁场抗扰度试验&&&&&
5.1射频辐射电磁场抗扰度试验的由来&&&&&&&
5.2射频辐射电磁场抗扰度试验&&&&&&&&&&
5.3试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5.4试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.4.1试验仪器&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.4.2试验场地及其校验&&&&&&&&
& 5.4.3射频辐射电磁场抗扰度试验&&&&&&&&
& 5.5射频辐射电磁场抗扰度试验标准化方面的最新进展
& 5.5.1标准修订的主要原因&&&&&&&&&&&
& 5.5.2新标准的试验严酷度等级&&&&&&&&&
5.6标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&&
5.7 GTEM小室&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.7.1 GTEM小室简介&&&&&&&&&&&&&
& 5.7.2结构&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.7.3工作原理&&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.7.4性能指标&&&&&&&&&&&&&&&&
& 5.7.5 GTEM小室在电磁兼容测试中的应用&&&&
&第6章& 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验&&&&&
6.1电快速瞬变脉冲群的产生和对设备可靠性的影响& &
6.2脉冲群发生器&&&&&&&&&&&&&&&&&
6.3试验配置和布局&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.3.1电源线耦合/去耦网络&&&&&&&&&&&
&&& 6.3.2电容耦合夹&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.3.3其他必需的配置&&&&&&&&&&&&&&
6.4实验室的型式试验&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.4.1试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.4.2试验注意事项&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.4.3试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&
& 6.5电快速瞬变脉冲群抗扰度试验标准化方面的最新进展
&&& 6.5.1试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.5.2试验设备&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.5.3试验配置&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 6.5.4试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&
6.6标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第7章浪涌抗扰度试验&&&&&&&&&&
7.1浪涌试验的提出&&&&&&&&&&&&&&&&
7.2浪涌发生器&&&&&&&&&&&&&&&&&&
7.3浪涌抗扰度试验&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 7.3.1试验配置&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 7.3.2试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 7.3。3试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 7.4浪涌抗扰度试验标准化方面的最新进展&&&&&&
& 7.4.1综合波发生器&&&&&&&&&&&&&&&
& 7.4.2 10/700&s发生器&&&&&&&&&&&&&&
& 7.4.3用于通信线路和I/O线路试验的耦合/去耦网络
& 7.4.4试验配置&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 7.4.5试验条件&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 7.4.6试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 7.5标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第8章& 由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验
& 8.1由射频场感应引起的传导干扰的由来&&&&&&&
& 8.2试验要求和试验等级&&&&&&&&&&&&&&
& 8.2.1试验的频率范围&&&&&&&&&&&&&&
& 8.2.2试验要求&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 8.2.3试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 8.3试验设备&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 8.3.1试验仪器&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 8.3.2干扰耦合设备&&&&&&&&&&&&&&&
& 8.4试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 8.4.1试验电平的设定&&&&&&&&&&&&&&
& 8.4.2试验配置&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 8.4.3试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&
&& 8.4.4对试验发生器的要求&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 8.4.5试验记录与试验报告&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第9章& 电压跌落、短时中断和电压渐变抗扰度试验&&&&&&
& 9.1电压跌落、短时中断和电压渐变的产生&&&&&&&&&&&&&&&
& 9.2试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 9.2.1电压跌落与短时中断&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 9.2.2电压渐变(可选用)&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 9.3试验仪器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 9.3.1试验仪器的基本形式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 9.3.2对试验仪器的基本性能要求&&&&&&&&&&&&&&&&
& 9.4试验方法&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第10章衰减振荡波抗扰度试验&&&&&&&&&&&&&
& 10.1问题的提出&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 10.2试验仪器&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 10.3试验&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 10.3.1耦合/去耦网络&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 10.3.2试验配置&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 10.3.3试验&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 10.3.4试验结果评估&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 10.4试验等级&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 10.5衰减振荡波抗扰度试验标准化方面的最新进展&&&&&&&&&&
&&& 10.5.1高速衰减振荡波&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 10.5.2低速衰减振荡波在波形校验方面要求的变化&&&&&&&&&
& 10.6标准点评&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
第11章用高频噪声模拟器进行产品的抗扰度试验&&&&&&
& 11.1问题的提出&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 11.2高频噪声模拟器的工作原理和主要技术指标&&&&&&&&&&&
&&& 11.2.1高频噪声模拟器的结构框图&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.2.2高频噪声模拟器的脉冲形成原理&&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.2.3高频噪声模拟器的主要技术指标&&&&&&&&&&&&&&
& 11.3用高频噪声模拟器做被试设备的抗扰度试验&&&&&&&&&&&
&&& 11.3.1设备的电源线抗扰度试验&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.3.2设备的信号线抗扰度试验&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.3.3局部辐射电磁场抗扰度试验&&&&&&&&&&&&&&
& 11.4高频噪声模拟器与脉冲群发生器的比较&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.4.1试验波形的比较&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 11.4.2对试品试验结果的比较&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 11.5采用高频噪声模拟器的试验标准举例(日本计测控制机器的抗干扰试验
&&& 法导则)& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 第二篇基础的电磁兼容设计技术
第12章& 电气、电子产品的接地问题&&&&&&&&&&&&
& 12.1关于接地问题的概述&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 12.2电子、电气设备接地的分类& &&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.2.1保护接地& &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.2.2屏蔽接地&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.2.3系统接地&&&&&&&&&&&&&&&&
12.3系统接地(接参考地)与在设备中的实际连接方法
&&& 12.3.1浮地&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.3.2单点接地&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.3.3多点接地&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.3.4混合接地& &&&&&&&&&&&&&&&
&&& 12.3.5系统地接地的处理原则& &&&&&&&&&
&&& 12.3.6参考接地线的处理(搭接)&&&&&&&&
&&& 12.3.7单点接地处理实例&&&&&&&&&&&&
&&& 12.3.8搭接不良对设备的影响实例&&&&&&&
&&& 12.3.9单点接地小结&&&&&&&&&&&&&&
& 12.4设备接地(接大地)和电力系统供电方式&&&&
& 12.4.1 TN-C系统&&&&&&&&&&&&&&&
& 12.4.2 TT系统&&&&&&&&&&&&&&&&
& 12.4.3 TN-C-S系统&&&&&&&&&&&&&&
& 12.4.4 TN-S系统&&&&&&&&&&&&&&&
12.5接地线的处理&&&&&&&&&&&&&&&&
& 12.5.1独立接地系统&&&&&&&&&&&&&&
& 12.5.2共用接地系统&&&&&&&&&&&&&&
& 12.5.3接地系统与防雷保护& &&&&&&&&&&
& 12.5.4计算机房接地系统的设计举例& &&&&&&
第13章设备的屏蔽设计&&&&&&&&&
& 13.1电场屏蔽&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 1311.1电场屏蔽的机理&&&&&&&&&&&&
&&& 13.1.2电场屏蔽的设计要点&&&&&&&&&&
& 13.2磁场屏蔽&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 13.2.1磁场屏蔽机理&&&&&&&&&&&&&
& 13.2.2磁场屏蔽的设计要点&&&&&&&&&&
13.3电磁场屏蔽&&&&&&&&&&&&&&&&
& 13.3.1电磁场屏蔽机理&&&&&&&&&&&&
& 13.3.2电磁屏蔽材料的性能&&&&&&&&&&
13.4机箱的屏蔽设计&&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.2关于孔缝&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.3电磁密封处理&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.4显示窗口的屏蔽处理&&&&&&&&&&
&&& 13.4.5通风孔的处理&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.6控制轴的处理&&&&&&&&&&&&&
&&& 13.4.7指示器、按键和灯的处理&&&&&&&&
&&& 13.4.8辅料& &&&&&&&&&&&&&&&&
第14章电源线滤波器&&&&&&&&&
& 14.1电源线上的干扰&&&&&&&&&&&&&&
& 14.1.1干扰的存在方式&&&&&&&&&&&&
& 14.1.2干扰的类型&&&&&&&&&&&&&&
&& 14.1.3干扰对设备工作的影响&&&&&&&&&
&&& 14.1.4设备电源线干扰的抑制技术&&&&&&&
&&& 14.1.5专用线路的采用&&&&&&&&&&&&
& 14.2电源线滤波器&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 14.2.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 14.2.2线路构成&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 14.2.3性能测试&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 14.2.4安装&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 14.2.5滤波器的实际使用效果&&&&&&&&&
14.3提高滤波器性能的一些措施&&&&&&&&&
&&& 14.3.1带有地线电感的滤波器&&&&&&&&&
&&& 14.3.2提高滤波器共模和差模滤波性能的方法&&
&&& 14.3.3采用多级滤波器&&&&&&&&&&&&
&&& 14.3.4滤波器在有浪涌电压场合下的使用&&&&
&&& 14.3.5新型软磁材料的使用&&&&&&&&&&
&&& 14.3.6加接有损元件来改进普通滤波器的高频特性
14.4使用滤波器的注意事项&&&&&&&&&&&
第15章瞬变干扰吸收器件&&&&&&&&
15.1气体放电管&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.2结构&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.3工作原理&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.4主要特性参数&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.5参数分析&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.6应用&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.1.7气体放电管的质量问题&&&&&&&&&
& 15.2金属氧化物压敏电阻(M0V)& &&&&&&&
&&& 15.2.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.2.2结构&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.2.3特性参数&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.2.4使用原则&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.2.5响应速度& &&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.2.6压敏电阻的失效方式&&&&&&&&&&
&&& 15.2.7& 使用中的注意事项&&&&&&&&
& 15.3硅瞬变电压吸收二极管(TVS管)&&&&&
&&& 15.3.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.3.2工作原理&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.3.3主要特性参数&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.3.4分析和应用&&&&&&&&&&&&&&
15.4固体放电管&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.4.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.4.2工作原理&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.4.3主要特性参数&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.4.4应用说明&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.4.5失效提示&&&&&&&&&&&&&&&
&&15.5组合式保护器&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.5.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 15.5.2组合式保护器件&&&&&&&&&&&&
&&& 15.5.3应用说明&&&&&&&&&&&&&&&
第16章铁氧体抗干扰磁芯的应用&&&&&
& 16.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 16.2铁氧体抗干扰磁芯的工作原理&&&&&&&&
& 16.3铁氧体抗干扰磁芯的应用范围&&&&&&&&
& 16.4铁氧体磁芯的外形和尺寸选择&&&&&&&&
& 16.5铁氧体抗干扰磁芯的使用要点&&&&&&&&
& 16.6铁氧体抗干扰磁芯使用实例&&&&&&&&&
第17章隔离变压器&&&&&&&&&&
& 17.1概述&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
& 17.2最简单的隔离变压器&&&&&&&&&&&&
& 17.3带屏蔽层的隔离变压器&&&&&&&&&&&
& 17.4高性能隔离变压器(超级隔离变压器)&&&&&
& 17.5隔离变压器的安装&&&&&&&&&&&&&
第18章印制电路板设计&&&&&&&&
& 18.1印制电路板的设计&&&&&&&&&&&&&
&&& 18.1.1单面板和双面板的设计&&&&&&&&&
&&& 18.1.2多层板的设计&&&&&&&&&&&&&
& 18.2关于电路设计的一些有益建议&&&&&&&&
& 18.3与印制电路设计相关的若干问题的说明&&&&
&&& 18.3.1逻辑电路工作时产生的干扰及其抑制方法&
&&& 18.3.2脉冲的频谱问题&&&&&&&&&&&&
&&& 18.3.3信号传输中出现的畸变与解决方法&&&&
&&& 18.3.4信号线滤波&&&&&&&&&&&&&&
&&& 18.3.5与印制电路板连接电缆线的选择和使用&&
&&& 18.3.6由布线不当引起的电磁兼容问题&&&&&
&&& 18.3.7印制电路板内部和设备内部的开关触点处理
&&& 18.3.8设备的操作按钮与电子线路的配合问题&&
第19章设备电气设计和装配中应考虑的问题&
19.1设备电气设计的一般原则&&&&&&&&&&
19.2设备中元器件、电气配件的排布和安装原则&&
19.3导线的排布&&&&&&&&&&&&&&&&
&&& 19.3.1导线排布时应注意的问题&&&&&&&&
&&& 19.3.2汇流排设计、排布与安装的注意事项&&&
19.4安全与可靠性&&&&&&&&&&&&&&&
& 19.4.1绝缘与抗电强度&&&&&&&&&&&&
& 19.4.2电磁干扰与防护&&&&&&&&&&&&
& 19.4.3设备的可靠性&&&&&&&&&&&&&
19.5机柜间的线缆处理原则&&&&&&&&&&&
第20章& 电磁兼容故障的诊断与处理意见&&
20.1设备电磁兼容性的定性探测&&&&&&&&&
& 20.1.1比较&正规&的配置方案&&&&&&&&&
&&& 自从20世纪90年代末国家出入境检验检疫局颁布对6种进口商品实施电磁兼容强制检测、国家质量
技术监督局宣布对部分电气和电子产品开展电磁兼容的强制性认证以来,特别是2001年年底国家质量监
督检验检疫总局又颁发了强制性产品认证管理规定,公告了第一批实施强制性产品认证的产品目录,使国
内有相当一部分企业、相当多的电气和电子产品要经受电磁兼容测试。产品的电磁兼容性能和产品的电气
安全性能是产品认证不可或缺的两个方面。随着时间的推移,国家强制性产品认证的目录正在扩大,国内
企业对产品的电磁兼容性测试的认知程度也在提高。现在有越来越多的企业在主动开展电磁兼容的测试,
并通过测试来改进自己产品的电磁兼容性能;还有相当多的企业正在主动申请产品的自愿认证,希望通过
自己给自己加压来提高产品在市场上的竞争能力。
&&& 此外,近几年来,国际和国内的电磁兼容标准的制定与更新速度也在加快,在2006年,仅作者参加过
的国家电磁兼容性标准制定与修订的标准审查项目就有13项之多(全国电磁兼容标准化技术委员会有9
项,其中推荐制定的有4项,推荐修订的有5项;全国量度继电器和保护设备标准化技术委员会有4项,
其中推荐制定的有3项,推荐修订的有l项),而且全部都是从IEC标准等同或等效转化过来的,基本上
保持了与国际标准的同步。
&&& 作为中国电磁兼容行业的知情者和参与者,作者除了在自己从事的电磁兼容测量仪器的研究上投入了
大量精力外,还在国内普及和推广电磁兼容知识方面做了很大努力。在2004年和2005年,作者先后通过
电子工业出版社出版了《3C认证中的电磁兼容测试与对策》与《开关电源的电磁兼容性设计与测试》两
本书,受到了国内电磁兼容界、特别是企业一级读者的欢迎,认为对于解决电子产品电磁兼容的实际问题
有较好的参考作用。与此同时,国内有不少学术组织、行业协会、培训机构为了适应国内电磁兼容的热
潮,每年都要组织举办多次电磁兼容标准化试验与对策知识的讲座及培训班,作者则经常有幸受到这些组
织的盛情邀请,并为与会人员讲述这方面的知识。
&&& 考虑到国际与国内电磁兼容标准化方面有了许多新的进展,作者认为这些细微之处的变化对于标准的
执行有了更多、更好的可操作性,对于电磁兼容的试验结果有了更多、更好的可比性和可重复性,不少同
行则希望把这些进展写出来,并与现行标准做一个比较,以便对现行标准的执行及对新标准的进展有更深
层次的理解和体会。另外,作者本人在应邀参加的行业电磁兼容研讨及培训会上,也根据不同行业的特
点,有针对性地编写了一些培训讲义,与会人员对此都有较好的反映,建议将其整理出来,以满足更多读
者的需要。基于以上两个原因,在电子工业出版社张榕副编审的多次劝说下,决定把以上内容整理成册,
编辑出版《电气、电子产品的电磁兼容技术及设计实例》一书,这既可以看成是对前两本书的再版,更可
以看成是对前两本书的扩充和更新。
&&& 《电气、电子产品的电磁兼容技术及设计实例》一书共28章,分成3篇,分别是产品的电磁兼容性能
测量篇,基础的电磁兼容设计技术篇,电气、电子产品的电磁兼容设计实例篇。
&&& 在产品的电磁兼容性能测量篇中,第1章讲述各种电气、电子产品对电磁兼容测试的基本要求,包括
电气、电子产品需要做哪些试验项目,基本的电磁兼容技术指标,电磁兼容的试验要点,并解释为什么通
过了电磁兼容认证试验的产品在现场还会出现电磁兼容故障。在第2章~第11章中,每一章都分别讲述
一种电磁兼容试验,包括产品的电磁骚扰发射测量、谐波电流发射测量、静电放电试验、辐射电磁场抗扰
度试验、脉冲群试验、浪涌试验、由射频场感应所引起的传导干扰抗扰度试验、电压跌落试验、衰减振荡
波试验及高频噪声模拟器抗扰度试验,这些都是目前各行各业广为使用的电磁兼容试验项目。在讲述这些
试验时,作者不是照搬标准的文本,而是主要讲述作者对标准的理解,讲述如何保证试验结果的可比性和
重复性。除了介绍现行标准外,还介绍了标准化的国际动态和国内动态,这对于了解国际标准和国内标准
的变化,以及加深对现行标准的理解都是很有好处的。至于高频噪声模拟器的抗扰度试验,虽不在我国与
国际电磁兼容标准的要求之列,但国内尚有不少日本独资和合资的企业,在产品标准中往往沿用了日本的
电磁兼容试验标准,高频噪声模拟器的使用便成为顺理成章的事情。此外,国内还有一些引进日本技术从
&事生产的企业(相当一部分是在家电行业中),它们的产品标准中也往往选用高频噪声模拟器来从事电磁
兼容性试验。基于这两个原因,作者认为介绍高频噪声模拟器及相应的日本标准是适时和必需的。
&&& 在基础的电磁兼容设计技术篇中,作者纳入了电气、电子产品的接地问题、设备的屏蔽设计、电源线
滤波器、瞬变干扰吸收器件、铁氧体抗干扰磁芯的作用、隔离变压器、印制电路板设计、设备电气设计和
装配中应考虑的问题及电磁兼容故障的诊断与处理意见等9章。其中前7章是从事产品电磁兼容设计的每
个设计人员必须面对的电磁兼容处理问题。作者以实用为写作的主要目标,避免采用复杂的理论与公式推
导,采用讲道理的方式,循循诱导,使读者获得尽可能多的知识。在设备电气设计和装配中应考虑的问题
(第19章)这一章里,作者介绍了产品的布局和布线,部分内容与电磁兼容问题有关,部分内容则纯粹是
一个结构问题,但作者认为这与保证电气、电子产品的可靠性和可维护性是不矛盾的,所以作者还是把它
收入到这一篇中。关于该篇最后一章(电磁兼容故障的诊断与处理意见),作者认为这既是将第一篇与第
二篇内容有机地串联在一起(讲述各项电磁兼容测试通不过的主要原因和一般性的处理意见),又是对这
两篇内容的有限拓展,因为在这一章里介绍了设备电磁骚扰发射的定性探测、故障定位的常用办法及电磁
兼容故障的一般处理意见。
&&& 本书的最后一篇是产品的电磁兼容设计实例篇,其中收入了单片机、可编程序控制器和工控机的抗干
扰问题、智能化和电子化的低压器产品电磁兼容问题、家用电器(包括电动工具)的有电磁兼容性测试和
处理方法、医用电子设备的电磁兼容性、开关电源的传导骚扰抑制问题、变频调速系统的电磁兼容性测试
和处理措施、不问断电源的噪声抑制和使用问题及机动车辆用电子电器设备的电磁兼容性等8章,相信这
些内容可以覆盖国内相当多的电气、电子产品生产企业对磁兼容知识和对策技术的需要。其实,电磁兼容
的对策技术本身是不分行业和产品的,这8章的内容同样适用于不曾提到的行业和企业,因此这一篇的内
容既是产品电磁兼容性处理的实例,又是对第二篇内容的一个极好补充。
&&& 综上所述,作者认为本书的内容几乎可以满足所有电气、电子产品生产企业的线路设计人员、产品质
量检验人员、现场调试和维修人员的需要,同时也可作为专业电磁兼容检验测试人员、产品研究开发人员
及高等学校相关专业师生的重要参考资料。
&&& 本书由钱振宇和史建华共同编著。在本书的编写过程中,上海三基电子工业有限公司总经理、全国无
线电干扰标准化技术委员会秘书长寿建霞女士对本书的构架和选材提出了宝贵的意见。本书完稿后,陶雪
珍、钱慧洁、钱伟丰、翟晰淳及谢焱等亲朋好友进行了通读,并对本书的内容编排、文字插图提出了许多
有益的建议。在此,谨向以上各位先生和女士表示衷心感谢。同时也向本书编写过程中所用到的参考文献
的作者(部分参考文献是从网上搜索的,由于几经转载,已经找不到文献的原来作者)表示最诚挚的
&&& 钱振宇
&&& 第19章
设备电气设计和装配中应考虑的问题
&&& 本章围绕设备电气设计、结构造型、工艺设计及排布、安装等方面的问题进行介绍。在内容上可能不
都与电磁兼容有关,但从可靠性、工艺性等角度出发,这些考虑则是必需的。
19.1设备电气设计的一般原则
&&& 在满足产品技术性能的前提下,要力求设计的线路简单,所用的元件数目最少,并且要求加工制作工
艺成熟,运行安全,性能稳定可靠,操作简便,维护性好。设计方案要经过严格论证,要综合电路设计人
员、结构造型设计人员、工艺设计人员的共同意见,制定出尽可能完善的方案。各项性能参数必须符合相
关标准。技术参数不求高,但务求实用。为此,提出下列原则以供参考:
&&& (1)设计中应考虑系统稳定性、可靠性、可检测性和可维护性的相关措施。
&&& (2)注意元件的可靠性,尽量选用集成度高的电路,尽量用集成电路来代替分离元件。元器件和电气
配件尽可能选用经过认证的、著名品牌的可靠产品。
&&& (3)设备中的电路和电气布局力求美观整齐、操作方便、工艺合理、维护装拆安全方便。同一规格、
品种的电气配件尽量放在一起或对称排布。元器件的安装与接线不应使设备的正常功能由于受到元器件、
接线的相互作用(如发热、电弧、震动等因素)而受到损伤和产生误动作。
&&& (4)机柜内部的金属部件要以尽可能大的面积保持和机柜、部件的相互接触,以保证导电性连接,避
免通过涂漆部分相互连接。在机柜内要使用接地铜排,并通过连线与机柜门连接,连接线要尽量粗和短。
19.2设备中元器件、电气配件的排布和安装原则
&&& 设备中,零部件和元器件安装排布的合理性将直接关系到产品性能、装配质量及成本。因此,在整个
设计中首先要考虑内部结构安排的合理和美观,尽量减少来回走线,只有最合理的排布才能加工、装配出
理想的设备来。下面是设备的排布原则和装配中的注意事项:
&&& (1)元器件、电气配件的排布必须符合元件本身的规定和安装规范要求,并根据电路原理尽量使它们
靠近安排,从而减少来回走线,并为今后绘制合理的走线图奠定基础。
&&& (2)对于大功率整流管、滤波电感、大的滤波电容、电源变压器、大功率泄放电阻等,因其体积、质
量均较大,应尽量安排在设备的底座上或偏下的位置,以保持设备重心稳定。同时,其走线也不得在这些
元件表面经过,若必须经过,则须留出高度为5cm以上的空间(具体尺寸视元件所散发的热量决定)。
&&& (3)瞬间动作的电气器件,如交直流接触器、大的开关和继电器等,必须垂直安装,以保证其在通电
或断电时触点能正确分合,不产生误动作。由于这些部件在动作时的震动较大,故也应当将它们安装在设
备底部位置,并且不要与中间继电器、时间继电器、精密计量元件(如电表、分流器和调测元件等)放在
同一块安装板上。此外,这些部件与中间继电器、时间继电器、精密计量元件的安装板也要拉开一定距
离,避免相互之间产生干扰。
&&& (4)对于有散热器的大功率元器件,由于局部产生的热量较大,故在其接触面上应加硅油、导电脂、
紫铜箔、铝箔、薄云母或聚酯薄膜,以使其接触良好、散热均匀,并应尽量考虑安排在通风、散热的位
置。如在设备的底座后部或两侧空气易流通和散热的位置。
&&& (5)对于控制继电器,应尽量安排在底板左、右侧靠边的位置,以便于拆卸和维修。
&(6)对于易发生故障的元器件,要尽量安装在靠外面、便于维修更换的地方,并保留足够的空间(如
可以拆换接触器上的线圈或触点)及足够安全的飞弧距离。
&&& (7)对于产生震动的器件,安装时要采取减震措施,如添加减震器和减震垫。对安装的螺钉,应采取
防松动措施(如加弹簧垫圈)。
&&& (8)对于在地面上放置的设备,要注意将开关、调节手柄、旋钮等元件安装在便于操作的位置,元器
件的中心线尽量不要超过设备基础地面1.8m的位置;对于需要读取数据的指示仪器、仪表的安装高度,
不要超出设备基础地面2m;对于操作比较频繁的各种空气开关、按钮,应尽量安装在设备的操作方便、
力矩最小的位置,一般安装在门上,离地高度在1.3~1.5m的位置上。
&&& (9)指示灯一般均放在面板或正面门上,处于整体的中部偏上位置,颜色尽量一致,尽量不要交叉。
&&& (10)防雷模块尽量安排在被保护线路的进线部位,注意留出修理和调换的空间,最好能用有机玻璃
罩壳予以保护。压敏电阻的安装位置与此相同,附近应没有其他电源线和信号线经过。
&&& (11)大电解电容必须垂直安装,防止漏液、漏电。每个电容应有单独的夹件,防止设备在运输过程
中因松动而造成正、负极的松脱或外壳塑料包膜的损坏。同时还要考虑与整机绝缘的相应措施。直流电源
和直流变换器的滤波电容应安装在靠近输出端子的地方,从而降低输出信号的杂音电平和交流声。
&&& (12)在安装大电流熔断器的瓷底座时,应尽量将其安排在整机设备的上部及插口朝外的位置,以便
插、拔自如。在其上、下两边安装固定时,应按对角线顺序逐步紧固,防止由于内应力的原因造成瓷底座
&&& (13)对易受电磁干扰的元器件,应尽量安装在远离电磁干扰源的地方。
&&& (14)与变压器、电感器直接用导线连接的元器件(如可控硅、大电阻器、电容器等),应尽量装在靠
近变压器、电感器的位置附近,以便减小导线的长度和连接点的数目。
&&& (15)给用户使用的端子排,一般应安装在超出设备底部30cra的位置。当考虑水平安装时,端子排应
与地面成45。角;当需要垂直安装在机柜后部时,则应靠近右端,且与后门成45。角;若需要用两只端子
排,其间距应大于15cm。端子排与后机柜立柱之间的距离应大于lOcm,且与正面成45。角,以保证用户
接线方便。另外,还应注意为用户留出固定电缆的空间位置。
&&& (16)对于带电且有紧固功能的紧固件,必须使用铜质螺钉。
19.3导线的排布
&&& 设备中导线排布的原则是尽可能让机柜中各电气零部件间的电气连接线有最经济、最合理的布局。
&&& 19.3.1& 导线排布vl-应注意的问题
&&& (1)导线或导线束不得紧贴金属物体敷设。如果确实需要穿过机柜或金属安装板的过孔,必须通过橡
皮圈或塑料绝缘圈来过渡,防止在运输、使用、试验、维修过程中造成导线磨损而产生短路。
&&& (2)设备中的连接线应考虑使走线最短,而且要使装配、查线和维修都非常方便。布线要整齐美观,
横平竖直,折弯处成直角,层次分明。要防止出现来回重复拉线和连线的现象。一次回路和二次回路应尽
量分在两边走线,以减少相互影响。若采用捆扎的导线束,对截面积为1.5mm2的导线,每束不要超过30
根。在单相和三相交流电路中,导线应绞合起来,再扎到线束中去。对高频电路,走线尽量要短,一般不
要采取捆扎形式。
&&& (3)在同一电路中,平行导线不得扭绞、交叉,并应捆扎在一起,当非屏蔽导线与屏蔽导线捆扎在一
起时,屏蔽线应放在下面。
&&& (4)导线或线束应尽量远离发热量较大的元件(如变压器、电感器)。如无法避免,应采取保护措施,
如捆扎玻璃布带、聚四氟乙烯带等,防止导线绝缘层因烘烤变质而产生短路和击穿。
&&& (5)连接发热元件(如大功率晶体管、散热器上的元器件、管形或矩形电阻器等)上的导线,要考虑
到发热元件对导线绝缘的影响并采取相应措施,如规定要在发热元件下方30mm(或以上)才允许走线
(具体尺寸视发热情况而定)。表19.1列出了发热元件与导线之间所保持距离的参考数据。
&&&& (6)熔断器、空气开关、组合开关的走线均应上进、下出,不得接反;数显表必须注意电源线与信号
线不得接反;不在印制电路板上的元器件的焊点必须套黄蜡套管或热缩套管;铜排之间不允许横穿线。
&&& (7)交/直流线、高/低压线、动力电源线与信号线应相互分开并保持一定距离。切忌混装、混扎,防
止造成相互干扰、击穿或短路问题。
&&& (8)各种控制线、信号线,能进走线槽的,尽量设计和安装纵、横的走线槽。槽内束线必须理顺,减
少混乱,以使其美观和增加维修的方便性。若因电路需要,在机柜同侧需装两排走线槽或端子排时,它们
之间的距离应大于150mm。
&&& (9)对于不进入走线槽中的电缆或母线,须配有应力相当的支撑。另外,在走线当中,每隔一定距离
要有一定的捆扎,保证线缆走线挺括。
&&& (10)接至各接头上的连接导线(一般指2.5mm2及以上的导线)的端部,要经过铜接头牢靠压接后再
接在端头上。在每根导线的中间不得有插焊或焊接有过渡导线的接头。
&&& (11)凡经过压、焊铜接头或焊片的导线,在其压、焊处需套上黑色热缩套管,声6以下套管的长度为
15mm,声6以上的粗套管长度一般为30mm左右。但同一排接线端子所用的套管必须一致,并用电吹风将
热缩套管紧缩在铜接头或焊片上。注意,不能套到安装孔位部分,避免安装时接触不良。
&&& (12)通常在一个连接端子上只能连接一根导线(特殊情况下允许连接两根,但连接必须牢靠)。当一
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