Contramedidas y medidas correctivas para problemas comunes para la medición de inmunidad de EFT

1. El mecanismo de medición de la inmunidad de EFT y su impacto en los productos electrónicos
La Probador de inmunidad EFT es una perturbación transitoria generada en la desconexión debido a la ruptura del aislamiento del espacio de contacto del interruptor o al rebote del contacto cuando se desconecta la carga inductiva (como un relé, un contactor, etc.). Cuando la carga inductiva se enciende y apaga repetidamente muchas veces, el grupo de pulsos se repetirá muchas veces con el intervalo de tiempo correspondiente. Este tipo de energía de perturbación transitoria es pequeña y generalmente no causa daño al equipo, pero debido a su distribución de amplio espectro, afectará la operación confiable de los equipos electrónicos y eléctricos.

Generalmente se cree que la razón por la cual el Probador de inmunidad EFT El grupo de pulsos causa el mal funcionamiento del equipo es que el grupo de pulsos carga la capacitancia de la unión del semiconductor en la línea. Cuando la energía en la capacitancia de la unión se acumula hasta cierto punto, provocará el mal funcionamiento de la línea e incluso del equipo.

1.1. Medición de inmunidad de EFT y requisitos relacionados
Los diferentes estándares de productos electrónicos y eléctricos tienen diferentes requisitos para Medición de inmunidad EFT, pero la mayoría de estas normas se refieren directa o indirectamente a GB/T17626.4- 1998 (idt IEC 61000-4-4:1995): " Medición de inmunidad EFT para la tecnología de prueba y medición de compatibilidad electromagnética”, un estándar nacional básico para la compatibilidad electromagnética, y la prueba se llevó a cabo de acuerdo con el método de prueba. A continuación se presenta brevemente el contenido, los métodos de prueba y los requisitos relacionados de la norma.

1.2. Objetos de prueba:
Prueba de inmunidad para Medición de inmunidad EFT de equipos electrónicos y eléctricos utilizados en áreas residenciales y comerciales/industriales en condiciones de funcionamiento.

1.3. Contenido de la prueba:
Evalúe el rendimiento de los puertos de suministro de energía, puertos de señal y control de equipos eléctricos y electrónicos cuando se vean afectados por ráfagas transitorias rápidas y repetitivas.

1.4. Propósitos de la prueba:
Una prueba repetitiva de transitorios rápidos es una prueba en la que se acopla una ráfaga de muchos pulsos de transitorios rápidos a los puertos de alimentación, señal y control de equipos eléctricos y electrónicos. Los puntos principales de la prueba son el corto tiempo de subida, la tasa de repetición y la baja energía del transitorio.

1.5. Método de prueba:
Red de acoplamiento/desacoplamiento selectivo a terminales de alimentación de CA/CC para aplicar señales de interferencia de ráfagas transitorias rápidas. Seleccione clips de acoplamiento capacitivos dedicados a Prueba de inmunidad EFT para señales de E/S, datos y puertos de control para aplicar señales de interferencia de ráfagas transitorias rápidas.

1.6. Entornos de pruebat:
Las condiciones ambientales especificadas en esta norma:
Temperatura ambiente: 15 ℃ ~ 35 ℃, humedad relativa: 25 % ~ 75 % HR, presión atmosférica: 86 kPa ~ 106 kPa.

1.7. Implementación de prueba:
La energía, la señal y otra energía funcional deben usarse dentro de su rango nominal y en condiciones normales de funcionamiento. Seleccione el nivel de prueba y el método de acoplamiento correspondientes según el tipo de puerto del EUT que se va a probar. Haga el dispositivo bajo prueba en condiciones de trabajo típicas y aplique el voltaje de prueba a cada puerto según el puerto del dispositivo bajo prueba y su combinación. Cada combinación debe probarse para diferentes polaridades de pulso, y la duración de la prueba de cada estado no debe ser inferior a 1 min. Diferentes normas de productos o familias de productos pueden tener disposiciones específicas para la realización de pruebas de acuerdo con las características del producto.

1.8. Resultados de la prueba:
Si falla la prueba de grupo de pulso variable rápido eléctrico, pueden ocurrir las siguientes consecuencias: Provocar un mal funcionamiento del equipo.

2. Razones de la falla de la Medición de Inmunidad de EFT
A partir de la prueba de ráfaga de pulsos, la prueba de interferencia de modo común/diferencia de conducción de la línea de alimentación y la línea de señal/control se lleva a cabo principalmente, pero el borde frontal de la forma de onda del pulso de interferencia es muy pronunciado y la duración es muy corta, por lo que contiene componentes de alta frecuencia extremadamente ricos. Esto da como resultado que una parte de la interferencia escape del cable de transmisión durante la transmisión de la forma de onda de la interferencia, de manera que el dispositivo finalmente recibe la interferencia combinada de conducción y radiación.

El borde ascendente de la Medición de inmunidad EFT la forma de onda es muy empinada y contiene muchos componentes de alta frecuencia. Además, dado que el pulso de prueba es un tren de pulsos que dura un período de tiempo, tiene un efecto acumulativo sobre la interferencia del circuito. Para resistir la interferencia transitoria, la mayoría de los circuitos están equipados con un circuito integrador en el extremo de entrada, que tiene un buen efecto en un solo pulso. El efecto inhibidor de , pero no se puede suprimir de manera efectiva durante una serie de pulsos.

a) La fuente de alimentación se conduce directamente al dispositivo a través de la línea de alimentación, lo que genera un voltaje de ruido excesivo en la línea de alimentación del circuito. Cuando el cable vivo o el cable neutro se inyectan por separado, existe una interferencia de modo diferencial entre el cable vivo y el cable neutro, y este voltaje de modo diferencial aparecerá en la salida de CC de la fuente de alimentación. Cuando el cable vivo y el cable neutro se inyectan al mismo tiempo, solo hay un voltaje de modo común. Dado que la entrada de la mayoría de las fuentes de alimentación está balanceada (ya sea una entrada de transformador o una entrada de puente rectificador), la interferencia de modo común real se convierte en un voltaje de modo diferencial. Hay pocos componentes y tiene poco efecto en la salida de la fuente de alimentación.

b) En el proceso de conducción de la energía de interferencia en la línea de corriente, se irradia al espacio, y esta energía radiada se induce a los cables de señal adyacentes, causando interferencia al circuito conectado por el cable de señal (si esto sucede, es a menudo se dirigirá directamente al cable de señal. Cuando se inyecta un pulso de prueba, la prueba falla).

c) La energía de radiación secundaria generada cuando la señal de pulso de interferencia se transmite por el cable (incluidos el cable de señal y el cable de alimentación) se induce en el circuito, causando interferencia en el circuito.

2.1 Medidas correctivas para pasar la Medición de Inmunidad de EFT
Para la interferencia de grupos de impulsos, se utilizan principalmente filtrado (filtrado de líneas eléctricas y líneas de señal) y absorción (absorción con núcleos de ferrita). El esquema de absorción del núcleo de ferrita es muy económico y muy eficaz, pero preste atención a la ubicación del núcleo de ferrita durante la prueba, es decir, la posición en la que se utilizará el núcleo de ferrita en el futuro. No lo cambie a voluntad, porque la interferencia de ráfaga no es solo una interferencia conducida, sino que lo más problemático es que también contiene componentes de radiación. Diferentes posiciones de instalación, el escape de la interferencia de radiación es diferente y esquivo. Los núcleos de ferrita son generalmente más efectivos en las fuentes de interferencia y en la entrada del equipo. Las siguientes secciones serán discutidas de acuerdo a los diferentes puertos.

2.2 Medidas para la prueba del cable de alimentación
La forma principal de resolver el problema de la interferencia de la línea eléctrica es instalar un filtro de línea eléctrica en la entrada de la línea eléctrica para evitar que la interferencia ingrese al equipo. Cuando el pulso rápido se inyecta a través de la línea de alimentación, se puede inyectar en modo diferencial o en modo común. La inyección de modo diferencial generalmente puede ser absorbida por condensadores de modo diferencial (condensadores X) y filtros inductores. Si el voltaje inyectado en la línea de alimentación es un voltaje de modo común, el filtro debe poder suprimir este voltaje de modo común para que el dispositivo bajo prueba pueda pasar la prueba sin problemas.

Aquí se explica cómo suprimir pulsos eléctricos rápidos en líneas eléctricas con un filtro.
a) El chasis del dispositivo es de metal:
Esta situación es la más fácil. Debido a que el chasis es de metal, existe una gran capacitancia parásita entre este y el plano de tierra, lo que puede proporcionar una ruta relativamente fija para la corriente de modo común. En este momento, siempre que se instale un filtro de línea de alimentación que contenga un condensador de filtro de modo común en la entrada de la línea de alimentación, el condensador de filtro de modo común puede evitar la interferencia y devolverla a la fuente de la interferencia. Debido a que el condensador de filtro de modo común en el filtro de línea de alimentación está limitado por la corriente de fuga y tiene una capacidad pequeña, depende principalmente de la inductancia de modo común para suprimir los componentes de frecuencia más baja en la interferencia. Además, dado que el cable de tierra entre el equipo y el plano de tierra tiene una gran inductancia y una gran impedancia a los componentes de interferencia de alta frecuencia, el hecho de que el equipo esté o no conectado a tierra generalmente no afecta los resultados de la prueba. Además de elegir un filtro con buen rendimiento de alta frecuencia, al instalar el filtro, preste atención a que el filtro debe estar cerca de la entrada de alimentación en el chasis de metal para evitar la interferencia causada por la radiación secundaria de la línea de alimentación.

b) El chasis del equipo no es metálico
Si el chasis del dispositivo no es metálico, se debe agregar una placa de metal en la parte inferior del chasis para conectar a tierra el capacitor del filtro de modo común en el filtro. La ruta de corriente de interferencia de modo común en este momento forma una ruta a través de la capacitancia parásita entre la placa de metal y el plano de tierra. Si el tamaño del dispositivo es pequeño, significa que el tamaño de la placa de metal también es pequeño y la capacitancia entre la placa de metal y el plano de tierra es pequeña, lo que no puede desempeñar un buen papel de derivación. En este caso, es principalmente la inductancia la que entra en juego. En este momento, se deben tomar varias medidas para mejorar las características de alta frecuencia del inductor, y se pueden conectar múltiples inductores en serie si es necesario.

3. Medidas a tomar para la prueba de línea de señal
Cuando el pulso rápido se inyecta a través de la línea de señal/control, es un método de inyección de modo común debido al uso de inyección de clip de acoplamiento capacitivo.

a) Blindaje del cable de señal:
Puede verse en el método de prueba que el pulso de interferencia se acopla en el cable de señal mediante acoplamiento capacitivo. La forma de eliminar el acoplamiento capacitivo es blindar el cable y ponerlo a tierra. Por lo tanto, la condición para resolver la interferencia eléctrica de impulsos rápidos mediante el método de blindaje del cable es que la capa de blindaje del cable se pueda conectar de forma fiable con el plano de tierra de referencia en la prueba. Esta condición se cumple fácilmente si el gabinete del equipo es de metal y está conectado a tierra. Cuando la carcasa del equipo es metálica, pero no puesta a tierra, el cable blindado solo puede suprimir los componentes de alta frecuencia en el pulso eléctrico rápido, que se pone a tierra a través de la capacitancia parásita entre la carcasa metálica y tierra. Si la carcasa no es metálica, el método de blindaje de los cables tiene poco efecto.

b) Instale un estrangulador de modo común en el cable de señal:
La bobina de choque de modo común es en realidad un filtro de paso bajo, y solo cuando la inductancia es lo suficientemente grande puede tener un efecto en el grupo de pulsos eléctricos rápidos. Sin embargo, cuando la inductancia de la bobina de choque es grande (a menudo, el número de vueltas es grande), la capacitancia parásita también es grande y el efecto de supresión de alta frecuencia de la bobina de choque se reduce. La forma de onda de pulso eléctrico rápido contiene muchos componentes de alta frecuencia. Por lo tanto, en el uso real, es necesario prestar atención al ajuste del número de vueltas de la bobina de choque y, si es necesario, usar dos bobinas de choque con diferentes vueltas en serie para tener en cuenta los requisitos de alta y baja frecuencia.

c) Instale un condensador de filtro de modo común en el cable de señal. Este método de filtrado tiene un mejor efecto que una bobina de choque, pero requiere un chasis de metal como tierra para el condensador de filtro. Además, este método atenuará la señal del modo diferencial hasta cierto punto, por lo que debe prestar atención al usarlo.

d) Blindaje parcial de circuitos sensibles. Cuando el chasis del equipo es un chasis no metálico, o las medidas de blindaje y filtrado de los cables no son fáciles de implementar, la interferencia puede acoplarse directamente al circuito. En este caso, solo se puede realizar un blindaje parcial de los circuitos sensibles. El escudo debe ser un hexaedro completo.

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