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ACDC电源模块应用中的EFT干扰分析

ACDC电源模块应用中的EFT干扰分析

2022-05-12

电快速瞬变脉冲群(EFT)是在电气和机电设备中常见的一种瞬态干扰,是由继电器、马达、变压器等电感器件产生。电感负载开关系统断开时,会在断开点产生由大量脉冲组成的瞬态骚扰,其频谱分布非常宽,数字电路对其比较敏感,易受到骚扰。

 

EFT的骚扰能量不像浪涌那么大,一般不会损坏ACDC电源模块等元器件,它只是使产品设备工作出现软故障,如程序混乱、数据丢失等。严重时也会引起元件、系统、产品损坏。

 

EFT试验主要是验证电气和电子设备对来自切换瞬态过程(比如切断感性负载,继电器触点的弹跳等)的各种类型瞬变骚扰的抗扰能力。在电路硬件设计上需要考虑EFT的两个传输路径,即传导干扰和辐射干扰。由于EFT干扰属于共模类型干扰,所以有很大一部分干扰会表现为空间辐射干扰。

 

ACDC电源模块应用案例:

该产品主要功能是控制大功率电机的启动及停止,同时监测电机的运行状态。大部分电机都是感性负载,在电机的启动及停止是会在供电电网中产生尖峰干扰脉冲,此干扰容易通过供电线及空间辐射干扰到用电设备,一般表现为程序控制异常、设备重启等现象。

 

具体故障原因:

当电机启动时,控制单元会出现重启,导致整个系统无法正常运行。

 

故障分析:

首先排除程序问题,将电机部分断开单独模拟运行控制部分,异常现象消失。初步确定是电机启动产生的脉冲尖峰干扰所致。经过查看供电电路板,分析出以下干扰路径:

1、耦合辐射干扰路径

干扰主要是要控制好干扰源的距离,或隔离开干扰源。

2、传导干扰路径

传导干扰主要是通过电源模块元器件布线路径干扰到用电设备,需要在传导路径上进行滤波处理。

 

整改:

拉开ACDC电源模块输入与输出端距离,在传导干扰路径上进行滤波处理。经过整改已解决EFT干扰问题,证明分析电路干扰路径思路正确。

 

EFT干扰的抑制方法

1、减小PCB接地线公共阻抗

如果受干扰设备在电源端或信号输入输出端没有良好的滤波性能,则EFT测试信号会有一部分进入受干扰设备的后续电路。侵入到后续电路的EFT信号通过直接触发或静电耦合,会使数字电路工作异常。

 

EFT信号还会通过PCB的公共地线骚扰受试设备,此地线是指电子设备中各电路和单元电位基准的连接线,即信号地线。

 

2、使用滤波器或吸收器。

 

3、将骚扰源远离敏感电路。

 

4、正确使用接地技术。