磁兼容与抗干扰三要素的应用

一． 抗干扰与电磁兼容 

1.  干扰的定义 

干扰是指液晶模块由外部噪声和无用电磁波在接收中造成的骚扰。也可定义为：在接收一些所需信号时，非所需能量造成的扰乱效应，包括其他信号的影响、杂散发射、人为噪声等，自然噪声一般不计算在内。 

２.电磁兼容与抗干扰 

 电了设备和电子电路一方面受外界干扰，另一方面它又会对外界产生干扰。所以电子信号对本电路是有用信号，而对其他电路可能成为噪声。 

电子电路抗干扰技术是目前国外所称EMC 的一个重要组成部分。EMC 是Ｅlectro Mag‐netic Compatibility 的缩写，译成电磁兼容。电磁兼容性是电子设备的一种功能，电子设备在电磁环境中能完成其功能，而不产生不能容忍的干扰。 

电磁兼容性有三层的含：1.电子设备应具有抑制外部电磁干扰的能力;2.设备本身所产生的电磁干扰应低于规定的限度，不得影响同一电磁环境中其它电子设备的正常工作；

3.任何电子设备的电磁兼容性都是可测量。 

二． 抗干扰的三要素 

构成电磁干扰必须同时具备三个要素：电磁骚扰源、电磁骚扰的耦合途径、电磁骚扰的敏感设
备和电路。 

1.电磁骚扰源包括自然扰源和人为骚扰源。 

2.电磁骚扰的耦合途径包括传导与辐谢二种耦合。 

（1）  传导耦合：是噪声通过骚扰源与敏感设备之间连接，从骚扰源传导耦合到敏感设备、电路，发生干扰现象。传输电路包括导线、设备的导电部件、供电电源、公共阻抗、接地平面、电阻、电容、电感和互感元件等。 

（2）  辐射耦合：骚扰信号通过介质以辐射电磁波的形式传播，骚扰能量按电磁的传播规律周围空间发射。常见的辐射耦合有三种：1.骚扰源天线发射的电磁波被敏感设备天线意外接收，称为天线对天线的耦合；2.空间电磁场经导线感应耦合，称为场对线的耦合；3.两根平行导线间的高频信号感应生产耦合，称为线对线耦合。 传导耦合包括互传导耦合和导线间的感性和容性耦合。 辐射耦合包括近场耦合和远场耦合。  

3电磁骚扰的敏感设备与电路：所有的低压小信号的设备、电路都是对电磁骚扰的敏感设备与电路。 

4.抗干扰三要素公式 

描述一个电路所受干扰的程度若用N表示，则 N可用以下式来定义 

N=G*C/I 

式中：G为噪声发生源的强度；C 为噪声源通过某种途径传到受干扰处的耦合因素；I为受干扰电路的抗干扰性能。 G、C、I即表示抗干扰三要素。从式可见，一个电路受干扰的程度 N与噪声发生源的强度 G成正比，与噪声耦合因素 C 成正比，与受干扰电路的抗干扰性能 I成反比。 要使 N小，可以通过以下方法： 

1.  G要小，即把客观存在的干扰源强度在发生处抑制得小。 

2.  C 要小，将噪声在传播途径上给很大衰减。 

3.  I增大，在受干扰处采取抗干扰措施，使电路的抗干扰能力提高，或在受扰处将噪声抑制。  在实际中，应根据条件采取不同的措施。有的仅能从一个方面采取措施，有的三个方面均能采取措施。理论分析及工程实践证明，在噪声源处抑制噪声是抗干扰最有效的。 抗干扰（电磁兼容）设计要从三要素出发，使干扰得到抑制，达到电磁兼容标准，即抑制骚扰源，切断耦电途径，提高敏感设备的抗扰度。 

三． 噪声源的寻找原则 

无论情况复杂，应首先去研究在噪声源处将噪声抑制下去的办法。首要条件是要找到干扰源，其次分析有无抑制噪声和采取相应措施的可能性等。有的干扰源是明显的，如雷电、广播电台发射、电网上大功率设备的运行等。这种干扰源无法在干扰源处采取措施。 电子电路是寻找干扰源较困难。寻找干扰源则：电流、电压发生剧变的地方就是电子电路的干扰源。用数学描述，di/dt、du/dt 大的地方即为干扰源。 

四． 噪声传播途径的寻找原则 

1.  电流变化大或大电流工作的场合，通常是产生电感性耦合噪声的主要根源。 

2.  电压变化大或高压工作的场合，通常电容性耦合的主要根源。 

3.  公共阻抗耦合的噪声也是由于变化剧烈的电流在公共阻抗上产生的压降造成的。 

4.  对于剧烈变化的电流来讲，其电感成分所造成的影响十分严重。如果电流不变化。即使它们的绝对值很大，也不会引发
电感性或电容性耦合的噪声，对公共阻抗也只是加上了一个稳定压降。