變化的電壓電流產生電磁幹擾的機理分析

2020-12-04 深講電磁兼容

這一組圖清楚地展示了變化的電壓、變化的電流產生電磁騷擾的機理。

左上圖,是兩個電路通過磁場耦合的情況。電路1連接了一個變化的電壓V1,於是形成了一個變化的電流i1,它產生了一個變化的磁場Φ11,這個磁場的一部分會穿過電路2,這部分磁場記作Φ12,根據電磁感應定律,在電路2上就產生了一個感應電動勢V2,這就是幹擾電壓。如果V1是一個直流電壓,就不會發生上面的磁場感應過程。

左下圖是電場耦合的情況。連接電路1的導體與連接電路2的導體之間存在雜散電容,這個電容可以將電路1中的電壓耦合到電路2。由於電容僅能通過交流,因此,如果電路1中的電壓不變,也就不存在這種耦合。

中間的兩個圖分別是偶極天線和環路天線,當他們與變化的電壓連接時,就會產生電磁輻射。這些天線的輻射是導致設備輻射發射的主要原因,後面我們會詳細分析。

右邊的圖是導體上流過變化的電流的情況。由於導線都有電感,因此會產生感應電動勢。當這個導體是電源線或者地線時,感應電動勢就是我們所說的電源線噪聲和地線噪聲。如果導體上流過的直流電流,就不會有這些問題。

由上分析, 電壓和電流的變化是導致電磁幹擾的主要因素。

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