1．概述
1.1 什么时分需求电磁兼容整改及对策
对一个电子、电气产品来说，在规划阶段就应该考虑其电磁兼容性，这样能够将产品在出产阶段呈现电磁兼容问题的或许性削减到一个较低的程度。但其是否满意要求，终究要通过电磁兼容测验查验其电磁兼容规范的契合性。
由于电磁兼容的杂乱性，即便对一个电磁兼容规划问题考虑得比较周全得产品，在规划制造进程中，不免呈现一些电磁搅扰的要素，构成终究电磁兼容测验不合格。在电磁兼容测验中，这种状况仍是比较常见的。
当然，对产品定型前的电磁兼容测验不合格的问题，咱们彻底能够遵从正常的电磁兼容规划思路，依照电磁兼容规划规范法和体系法，针对产品存在的电磁兼容问题从头进行规划。从源头上处理存在的电磁兼容风险。这归于电磁兼容规划范畴。
而现在国内电子、电气产品比较遍及存在的状况是：产品在进行电磁兼容型式实验时，产品规划现已定型，产品外壳现已开模，PCB 板现已规划出产，部件板卡现已加工，甚至产品现已出产出来等着出货放行。
对此类产品存在的电磁兼容问题，只能采纳“呈现什么问题，处理什么问题”的问题处理法，以对产品的最小改动使其到达电磁兼容要求。这就归于电磁兼容整改对策的范畴，这是咱们这次课程需求评论的问题。
1.2 常见的电磁兼容整改办法
对常见的电磁兼容问题，咱们通过归纳选用以下几个方面的整改办法，一般能够处理大部分的问题：能够在屏蔽体的设备面处涂导电胶，或许在设备面处加导电衬垫，甚至选用导电金属胶带进行弥补。导电衬垫可所以织造的金属丝线、硬度较低易于塑型的软金属（铜、铅等）、包装金属层的橡胶、导电橡胶或许是梳状簧片触摸指状物等。
在不影响功用的前提下，恰当调整设备电缆走向和摆放，做到不同类型的电缆彼此阻隔。改动一般的小信号或高频信号电缆为带屏蔽的电缆，改动一般的大电流信号或数据传输信号电缆为对称绞线电缆。
加强接地的机械功用，下降接地电阻。一起关于设备全体要有独自的低阻抗接地。
在设备电源输入线上加装或串联电源滤波器。
在或许的状况下，对重要器材进行屏蔽、阻隔处理，如加装接地杰出的金属阻隔板或小的屏蔽罩等。
在各器材电源输入端并联小电容，以旁路电源带来的高频搅扰。
下面，咱们别离就电子、电器产品在传导发射、辐射发射、谐波电流、静电放电、电快速脉冲、浪涌等电磁兼容测验项目实验进程中较常出项的问题及处理计划和弥补办法与咱们一起评论。
咱们依据各项意图特色，将这些内容分为三大类别离进行评论：
电磁打扰发射类：传导发射、辐射发射
谐波电流类
瞬态脉冲抗扰度类：静电放电、电快速脉冲、浪涌冲击
2．电磁打扰发射测验常见问题对策及整改办法
关于电磁发射测验对策及整改，咱们将在下个专题《电子产品 3C 认证检测中常见电磁兼容问题与对策》中以AV 和IT 类产品为例加以详细评论，在这儿仅进行一些提纲性介绍，不再深化打开评论。
2.1 电子、电气产品内的首要电磁打扰源
设备开关电源的开关回路：打扰源主频几十kHz 到百余kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。
设备直流电源的整流回路：工频整流噪声频率上限可延伸到数百kHz；高频整流噪声频率上限可延伸到数十MHz。
电动设备直流电机的电刷噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。
电动设备沟通电机的作业噪声：高次谐波可延伸到数十MHz。
变频调速电路的打扰发射：打扰源频率从几十kHz 到几十MHz
设备作业状况切换的开关噪声：噪声频率上限可延伸到数百MHz。
智能操控设备的晶振及数字电路电磁打扰：打扰源主频几十kHz 到几十MHz，高次谐波可延伸到数百MHz。
微波设备的微波走漏：打扰源主频数GHz。
电磁感应加热设备的电磁打扰发射：打扰源主频几十kHz，高次谐波可延伸到数十MHz。
电视电声接纳设备的高频调谐回路的本振及其谐波：打扰源主频数十MHz 到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。
信息技能设备的及各类自动操控设备数字处理电路：打扰源主频数十MHz 到数百MHz，高次谐波可延伸到数GHz。
2.2 打扰源定位
2.2.1 依据丈量曲线定位：
依据：超支打扰频率规模、超支打扰频域散布、窄带打扰仍是宽带打扰等
依据被测设备作业办法和内部结构定位：
有没有运用规范不主张运用的半波整流和对称/非对称电源调整电路？
内部结构中电路板布局是否合理？
内部电缆走线是否合理？
内部滤波器（滤波电路）设备是否合理？
内部电路接地和搭接办法是否合理？
机箱屏蔽是否满意对应产品的需求？
2.2.2 依据被测设备组成和功用定位：
设备内部有否二次电源，其作业办法？
设备内是否有驱动电机，电机类型？
设备内是否有变频调速电路？
设备内是否有数码操控或智能操控电路？是否运用晶振？
设备内是否存在程控的继电器或开关电路？
设备正常作业是否运用电磁波或微波？
设备内是否存在作业中的无线收发电路？
2.2.3 依据功用模块作业状况进行毛病定位：
若设备的各个模块能够暂停和康复作业，能够通过逐一暂停这些模块的作业来判别打扰来历。
若模块不能够独立暂停和康复作业，能够通过与设备其它功用模块一起组合进行暂停和康复作业，然后判别打扰的大约来历。
若模块不能够独立暂停和康复作业，能够通过与其它设备的合格功用模块一起组合进行暂停和康复作业，然后判别打扰的大约来历。
对置疑打扰超支的模块，能够用置换的办法来进行打扰断定。
2.3 电子、电气产品接连传导发射超支问题及对策
家电类产品接连传导打扰标称丈量频率规模148.5kHz-30MHz（实践为150kHz-30MHz）。
丈量别离在电源端子及负载端子和附加端子上进行。
接连传导打扰的首要来历：
开关电源的开关频率及谐波打扰、电源整流回路的整流噪声、
沟通电机的作业噪声、直流电机的电刷噪声、
电磁感应加热设备的电磁打扰、
智能操控设备的晶振及数字电路电磁打扰等
当咱们通过打扰定位办法找到超支点的打扰来历后，
即可选用相对应的打扰按捺办法。
（针对毛病定位及传导打扰来历别离打开阐明）
对一般的电源端接连传导打扰能够通过以下的电路加以按捺：
图 1：沟通电源滤波网络
关于负载端子和附加端子的传导打扰能够通过以下的电路加以按捺
图2：直流输出滤波网络
无论是对电源端子、负载端子和附加端子采纳按捺办法，若运用独立的滤波器时，需留意其设备办法。
图3：滤波器的设备办法
电子、电气产品断续传导发射超支问题及对策#e#
2.4 电子、电气产品断续传导发射超支问题及对策
家电类产品断续传导打扰标称丈量频率规模148.5kHz-30MHz（实践为150kHz-30MHz）。
丈量在电源端子上进行，喀呖声丈量的频率点为：150kHz、500kHz、1.4MHz、30MHz
断续传导打扰的首要来历：
恒温操控用具，程序自动的机器和其他电气操控或操作的用具的开关操作会产生断续打扰。
此类操作一般通过继电器和程控电子/机械开关等完结。
此类打扰一般由继电器、开关的触点颤动及非纯阻负载通断所产生的电涌冲击构成。
可选用相对应的打扰按捺办法首要针对以上两个方面进行。
2.5 电子、电气产品辐射打扰超支问题及对策
电子、电气产品辐射打扰场强丈量频率规模30MHz-1000MHz。
丈量一般在开阔场或半电波暗室中进行。
辐射打扰的首要打扰来历：
开关电源的开关频率及谐波打扰
沟通电机的作业噪声、直流电机的电刷噪声
电磁感应设备的电磁打扰
智能操控设备的晶振及数字电路电磁打扰等
当咱们通过打扰定位办法找到辐射打扰超支点的打扰源后，即可选用相对应的打扰源按捺办法。（针对毛病定位及打扰来历别离打开阐明）
一般来说，首要按捺打扰源，这能够通过优化电路规划、电路结构和排版，加强滤波和正确的接地来到达。其次是要堵截耦合途径，这能够通过正确的机壳屏蔽和传输线滤波到达。
3．谐波电流测验常见问题对策及整改办法
关于由沟通市电供电的电子、电气产品，谐波电流是一个很重要的电磁兼容丈量项目。
在低压市电网络运用的电子电气设备，其供电电压是正弦波，但其电流波形未必是正弦波，或许有或多或少的畸变。许多的此类设备运用，会构成电网电压波形畸变，使电网电能质量下降。
图4：高压整流电路及对应的畸变电流波形
一个周期函数能够分解为傅立叶级数，表明为多级正弦函数的和式，即可把周期信号当作是正弦函数的基波与高次谐波的组成。
所以，咱们能够将设备的畸变电流波形分解为基波和高次谐波，通过特定的仪器丈量高次谐波含量，就能够分分出设备电流波形畸变的程度。这些高次谐波电流分量咱们简称为谐波电流。
图6：畸变电流波形的傅立叶打开示意图
当电网中存在过量的谐波电流，不只会使发电机的功率下降，严峻时还会构成发电机和电网设备的损坏，一起还会影响电网用户设备的正常作业，比方计算机运算犯错，电视机画面翻滚。
正是出于维护共用电网电能质量，确保电网和用户设备的正常进行，IEC 提出了谐波电流限值规范。
谐波电流测验不适用于由非市电的低压交、直流和电池供电的电子、电气产品。
3.1 丈量规范介绍
下面以GB17625.1 规范为例，对谐波电流的丈量作一个扼要介绍。
规范称号：GB17625.1-2003 idt IEC61000-3-2:2001 《电磁兼容 限值 谐波电流发射限值（设备每相输入电流≤16A）》
GB17625.1-2003 是许多电子电器产品认证查验的一个重要依据规范。该规范丈量和约束的便是由低压市电供电的电子、电气产品（设备每相输入电流≤16A）在运用时其供电电流波形畸变的程度。
GB17625.1-2003 规范是通过约束设备电流的高次谐波分量的巨细来约束设备电流波形的畸变的。GB17625.1 考虑到第40 次谐波电流含量。
3.1.1 规范的适用规模
该规范只对接入频率为 50Hz/60Hz、相电压为220V/230V/240V 的低压供电体系且每相输入电流不大于16A 的设备提出谐波电流限值要求。
该规范是一个通用电磁兼容规范。适宜于本规范的产品类别较多，如家用电器、电动东西、电气照明设备、信息技能设备、影音设备等等。
3.1.2 设备的分类
分类是依照谐波电流限值不同而进行的。
A 类：平衡的三相设备;
家用电器，不包含列入D 类的设备；
东西，不包含便携式东西；
白炽灯调光器；
音频设备；
以及除以下几类设备外的一切其他设备。
B 类：便携式东西；不归于专用设备的电弧焊设备
C 类：照明设备
D 类：有功功率不大于600W 下列设备：个人计算机和个人计算机显现器；电视接纳机。
B 类、C 类和D 类设备界说比较简略，A 类的区别比较杂乱。
3.1.3 谐波电流限值
下列类型设备的限值在该规范中未作规则：
额外功率75W 及以下的设备，照明设备在外（将来该值或许从75W 减小到50W）；
总额外功率大于1kW 的专用设备；
额外功率不大于200W 的对称操控加热元件；
额外功率不大于1kW 的白炽灯独立调光器。
（一般有出产厂家运用此条的约束项来到达免于进行谐波电流约束的意图）
3.1.3.1 A 类设备的谐波电流限值
A 类设备的谐波电流限值见规范相应表格，限值是有用值，单位为安培。该限值是固定值，与产品的功率和基波电流巨细不相关。
3.1.3.2 B 类设备的谐波电流限值
B 类设备的谐波电流限值是A 类设备的限值的1.5 倍。
3.1.3.3 C 类设备的谐波电流限值
a）有功输入功率大于25W
关于有功输入功率大于25W 的照明电器，谐波电流不该超越C 类设备的相关限值。该限值与产品基波电流巨细不相关。
b）有功输入功率不大于25W
关于有功功率不大于25W 的放电灯，规范规则了其特定的合格断定条件。
3.1.3.4 D 类设备的谐波电流限值
a）只约束奇次谐波电流。
b）奇次谐波电流不只需契合最大答应谐波电流，还要契合“每瓦功率答应的最大谐波电流”。
能够说对D 类设备的要求是比较严厉的，而实践状况却是D 类设备的谐波电流往往比较大。
该规则是考虑到D 类设备运用十分广泛，又常常是接连作业，客观上又常常一起运用。如此多的D类设备一起作业，它们产生的谐波电流在组成（矢量组成）后对电网电能质量的影响将是不能不考虑的。
3.1.4 谐波电流丈量仪器
谐波丈量设备一般由两部分组成：精细电源单元与丈量外表单元。
要求电源部分能向被测设备供给杰出波形的电压源、负载才干和平整的阻抗特性。
规范规则丈量外表单元有必要是离散付氏改换（FFT）的时域丈量仪器，能够接连、精确地一起丈量悉数各次谐波所触及的幅值、相位角等需求量。
现在实验室多选用以FFT 为频谱剖析原理的谐波丈量仪。丈量仪的前级为采样电路、模-数改变器，后级是FFT 剖析仪（能够运用PC 机完结）。
3.1.5 实验条件
规范中规则了部分类型设备谐波电流的实验条件。
关于没有说到的设备，发射丈量应在用户操作操控下或自动程序设定在正常作业状况下，估计产生最大总谐波电流（THC）的办法进行。
这是规则了发射实验时设备的装备，而不是要求丈量THC 值或寻觅最恶劣状况下的发射。
3.2 谐波电流发射的根本对策
处理谐波发射超支问题的根本办法是在本来的电源电路中添加功率因数校对（PFC）电路。或改动已有的PFC 电路，使其满意测验规范要求。
功率因数校对一般分为两种类型，即自动式和被迫式。
当然关于中小功率的电子、电器设备，尽或许将其耗费的有功功率下降到75W 以下，也不失为一种有用的办法。由于规范没有对75W 及以下的设备给出限值（照明设备在外）。
关于一些专用的或特别用处的设备，使其满意规范限值中免于约束条款，也是可行的。
3.2.1 自动式功率因数校对
自动式功率因数校对电路能够最大极限的进步功率因数，使其挨近于1，这是现在较为抱负的谐波电流处理计划。
这样的开关电源电路有必要运用二级开关电路操控，其间一级开关电路用来操控电流谐波，别的一级开关电路用作电压调整。
该计划电路比较杂乱，对电路元件要求高，添加的改善本钱较高，而且对本来电源电路的规划概念有必要作彻底的更新。
运用中还应该留意到，设备注入电源的射频传导打扰或许因而而添加，这时有必要再依据需求添加按捺电源传导打扰的元件。
显着，由于技能的原因，该计划一般不能运用在选用线形电源变压器供电的设备上。
由于该计划对电路改动太大，一般少在谐波电流测验不通过期作为整改对策运用。
3.2.2 被迫式功率因数校对
现在消费类电子、电气产品所选用的开关电源电路多是开关频率比较低、电路结构简略、本钱较低的那种办法，其谐波电流发射超越限值的问题也较遍及。
在这种状况下，本钱操控或许是首要的考虑。
选用低频滤波电路能够下降谐波成份到规范限值以下，这种办法归于被迫式功率因数校对。这种计划适宜于中小功率设备。
由于需求滤除的是工频谐波，对功率较大的设备，滤波器的分量和本钱或许会超越设备电源本身。
3.2.3 其它处理办法
对那些设备全体呈理性或容性的电子、电气设备（如电动设备等），在正常作业时，其电流波形的峰值呈现时刻或许会滞后或超前电压波形的峰值，构成产品的功率要素的下降。
对此类设备较常选用的办法是对应的容性或理性补偿，使补偿后的电流波形的峰值呈现时刻与电压波形的峰值呈现时刻坚持同步。
此类补偿需留意，不要呈现过补偿，不然，作用拔苗助长。
此类补偿办法多用于电力体系的功率要素补偿，一般的电子、电气设备上较少选用。
由于，一般的电子、电气设备的谐波问题首要表现为波形畸变，而不仅仅电流波形相位滞后、超前的问题，这种补偿办法作用不显着。
下面首要介绍两种被迫式功率因数校对电路，然后再介绍自动式功率因数校对电路。
对一般用电设备来说，这两种被迫式功率因数校对电路所添加的元件本钱均比较低，体积也不大，一般是能够接受的。
选用自动式功率因数校对电路的比被迫式本钱略高，但校对作用会比被迫式好的多。
对有些选用其它计划不能凑效的产品，自动式功率因数校对电路或许是终究仅有的挑选。
当然，有些产品为进步产品质量和层次，也会自动选用自动式功率因数校对电路。
3.3 运用电感储能电流泵式处理计划
该计划适用于直接运用高压整流办法来供电的产品。电路如图7 所示。
这个电路仅仅由一个扼流圈L1、一个快速开关二极管D1 和一个耐冲击电容C 组成。用这三只元件
构成一个电流泵电路，替代本来开关电源里的由二极管和RC 网络组成的限幅缓冲电路。
扼流圈的电感L1 大约是开关变压器的主电感L 的4 倍。
耦合电容C 应该能够耐高压和冲击，它的容量是10 到30nF。
对应开关电源的功率从75W 到300W 的规模。
C1 电容应该大到满意满意最大的谐波电流限值，二极管选用快康复特性功率二极管。
此电路结合自动功率因数校对的原理，运用电感储能延伸整流导通的时刻，然后有用削减了输入的谐波电流起伏。
运用此电路时，应留意调整开关变压器和开关晶体管的参数，不然易损坏开关晶体管。
此电路宜运用在电源开关频率较高，开关晶体管导通电流大，内阻很小的电源电路中。
图7：电流泵式被迫功率因数校对电路
3.4 低频谐波电流按捺滤波处理计划
电路如图8 所示。该计划适用于直接运用高压整流办法来供电的产品。
这个电路仅仅由一个低频扼流圈组成，刺进整流桥和滤波电容之间。
其作业原理十分简略，低频扼流圈的电感和整流电容以及低频扼流圈的散布电容一起组成一个低频谐波电流滤波器。
图8：低频滤波器被迫功率因数校对电路
电路参数要规划成对50Hz 的基波成份衰减很小，对三次以上谐波成份衰减很大，尤其是第三次谐波（150Hz）的衰减最大。
低频谐波电流按捺滤波器在电源整流之后或许之前的某些点刺进电流回路，就能够起到按捺谐波电流的意图。
能够处理300W 以下产品的谐波电流问题，而且不需求电路其它参数作任何改动，也不会下降原电源电路的其它功用。
其缺陷是体积较大，分量约100-200 克。
3.5 自动PFC 处理计划
该计划是在主电源上串联另一个电源改换器，它逼迫电源严密跟从正弦型线电压获取电流。
图9 为其原理示意图。
该计划适用于直接运用高压整流办法来供电的产品。
图9：自动式PFC原理示意图
工频沟通通过整流器整流后变成动摇的直流，该动摇直流供给给PFC 转化电路进行转化。
对一般一般的开关电源来说，由于PFC 操控电路相当于在原开关电源的整流和滤波回路之间添加了一级开关回路。
一方面添加了电路的杂乱程度，或许需求对原体系的电源部分从头规划和排版；
另一方面，由于相当于添加了一级开关转化电路，电源产生的射频打扰必定有所添加甚至超支，这时或许需求采纳一些办法使其从头契合相关规范的要求。
3.6 谐波问题的其它对策
以上三种谐波电流问题处理计划首要适用于直接运用高压整流办法来供电的产品。
由于此类产品谐波电流十分大，若不采纳相应对策，则难以满意谐波规范要求。
对通过工频变压器供电的产品和直接运用沟通电源而不通过电源改换电路二次供电的家电产品，一
般状况下谐波电流不大，且其波电流限值比较宽松，即便不采纳谐波电流按捺办法，其谐波电流测验合
格率仍是十分高的。
但咱们依然需求留意以下几个方面的内容。
对那些非高压整流办法来供电的家电产品，低次谐波电流限值比较宽松，合格是比较简略的，此刻，
应留意的是20 次以上的高次谐波电流简略呈现问题。
对此类的高次谐波超支问题，一般在电源回路中添加恰当的高次谐波滤波电感（高频扼流圈）即可处理问题。
由于半波整流办法和运用相位截波办法调理（如可控硅非过零操控）对电源进行对称和非对称操控
都很简略产生十分大的谐波电流。谐波电流规范一般不答应选用半波整流办法和对电源进行对称和非对称操控。
若测验时谐波电流超支，主张将电源半波整流办法和对称/非对称操控办法改为其他的操控办法。
如将半波整流改为全波整流或桥式整流办法。将运用相位截波办法调理的对称/非对称操控办法改成对称的过零触发操控办法。能够有用地处理此类谐波问题。
4．瞬态脉冲抗扰度测验常见问题对策及整改办法
4.1 总述
电磁兼容所说的瞬态脉冲是指搅扰脉冲是断续性的，一般具有较高的搅扰电压，较快速的脉冲上升时刻，较宽的频谱规模。一般包含：静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击等。
由于它们具有以上一起特色，因而在实验成果的判别及按捺电路上有较大的一起点。在此处先进行介绍。
4.1.1 瞬态脉冲抗扰度测验常见的实验成果阐明
对不同实验成果，能够依据该产品的作业条件和功用规范按以下内容分类：
A：技能要求规模内的功用正常；
B：功用暂时下降或损失，但可自行康复功用；
C：功用暂时下降或损失，要求操作人员干涉或体系复位；
D：由于设备（元件）或软件的损坏或数据的损失，而构成不行康复的功用下降或损失。
契合A 的产品，实验成果判合格。这意味着产品在整个实验进程中功用正常，功用指标契合技能要求。
契合B 的产品，实验成果应视其产品规范、产品运用阐明书或许实验纲要的规则，当以为某些影响不重要时，能够判为合格。
契合C 的产品，实验成果除了特别状况而且不会构成损害以外，大都判为不合格。
契合D 的产品判别为不合格。
契合B 和C 的产品实验报告中应写明B 类或C 类评判依据。契合B 类应记载其损失功用的时刻。
4.1.2 常用的瞬态脉冲按捺电路：
4.1.2.1 箝位二极管维护电路：
作业原理如图 10。
图10 二极管维护电路
运用2 只二极管的意图是为了一起按捺正、负极性的瞬态电压。瞬态电压被箝位在V++VPN~V–VPN 规模内，串联电阻背负功率耗散的作用。运用现有电源的电压规模作为瞬态电压的按捺规模，二极管的正导游通电流和串联电阻的阻值决议了该电路的维护才干。本电路具有极好的维护作用，一起其价值低价，适组本钱操控比较严、静电放电强度和频率不十分严峻的场合。
4.1.2.2 压敏电阻维护电路：
压敏电阻的阻值随两头电压改变而呈非线性改变。当施加在其两头的电压小于阀值电压时，器材呈现无穷大的电阻；当施加在其两头的电压大于阀值电压时，器材呈现很小电阻值。此物理现象相似稳压管的齐纳击穿现象，不同的是压敏电阻无电压极性要求。运用压敏电阻维护电路的特色是简略、经济、瞬态按捺作用好，且能够获得较大的维护功率。
4.1.2.3 稳压管维护电路：
背对背串接的稳压管对瞬态按捺电路的作业原理是清楚明了的。当瞬态电压超越 V1 的稳压值时，V1 反向击穿，V2 正导游通；当瞬态电压是负极性时，V2 反向击穿，V1 正导游通。将这2 只稳压管制造在同一硅片上就制成了稳压管对，运用愈加便利。
4.1.2.4 TVS（瞬态电压按捺器）二极管：
这是最近发展起来的一种固态二极管，适用用于 ESD 维护。一般挑选作业电压大于或等于电路正常作业电压的器材。TVS 二极管是和被维护电路并联的，当瞬态电压超越电路的正常作业电压时，二极管产生雪崩，为瞬态电流供给通路，使内部电路免遭超量电压的击穿或超量电流的过热焚毁。由于TVS二极管的结面积较大，使得它具有泄放瞬态大电流的长处，具有抱负的维护作用。但一起有必要留意，结面积大构成结电容增大，因而不适宜高频信号电路的维护。改善后的TVS 二极管还具有习惯低压电路（＜5V ）的特色，且封装集成度高，适用于在印制电路板面积严峻的状况下运用。这些特色决议了它有广泛的适用规模，尤其在高级便携设备的接口电路中有很好的运用价值。
下面将对静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击的测验及常见问题对策及整改办法别离打开进行评论。由于，这三个有较大的一起点，因而在测验及对策上都有较大一起点，下面将对静电放电问题打开详细深化的评论，而在电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击的评论中呈现的相同之处将不再重复评论。
4.2 静电放电抗扰度测验常见问题对策及整改办法
4.2.1 静电放电构成的机理及其对电子产品的损害
静电是两种介电系数不同的物质磨擦时，正负极性的电荷别离堆集在两个物体上而构成。就人体而言，衣服与皮肤之间的磨擦产生的静电是人体带电的首要原因之一。
静电源跟其它物体触摸时，存在着电荷活动以抵消电压，这个高速电量的传送，将产生潜在的损坏电压、电流以及电磁场，这便是静电放电。
在电子产品的出产和运用进程中，操作者是最活泼的静电源，或许堆集必定数量的电荷，当人体触摸与地相连的元件、设备的时分就会产生静电放电。静电放电一般用ESD 表明。
触与地相连的元件、设备的时分就会产生静电放电。静电放电一般用ESD 表明。
ESD 会导致电子设备严峻地损坏或操作异常。
大大都半导体器材都很简略受静电放电而损坏，特别是大规模%&&&&&%器材更为软弱。
静电对器材构成的损坏有显性的和隐性的两种。隐性损坏在其时看不出来，但器材变得更软弱，在过压、高温等条件下极易损坏。
ESD 两种首要的损坏机制是：由于ESD 电流产生热量导致设备的热失效；由于ESD 感应出高的电压导致绝缘击穿。
除简略构成电路损害外，ESD 也会对电子电路构成搅扰。ESD 电路的搅扰有二种办法。
一种是传导办法，若电路的某个部分构成了放电途径，即ESD 接侵入设备内的电路，ESD 电流流过集成片的输入端，构成搅扰。
ESD 搅扰的另一种办法是辐射搅扰。即静电放电时随同火花产生了尖峰电流，这种电流中包含有丰厚的高频成分。然后产生辐射磁场和电场，磁场能够在邻近电路的各个信号环路中感应出搅扰电动势。该搅扰电动势很或许超越逻辑电路的阀值电平，引起误触发。辐射搅扰的巨细还取决于电路与静电放电点的间隔。ESD 产生的磁场随间隔的平方衰减。。ESD 产生的电场随间隔立方衰减。当间隔较近时，无论是电场仍是磁场都是很强的。ESD 产生时，在邻近方位的电路一般会遭到影响。
ESD 在近场，辐射耦合的根本办法可所以电容或电感办法，取决于ESD 源和接受器的阻抗。在远场，则存在电磁场耦合。
与ESD 相关的电磁搅扰（EMI）能量上限频率能够超越1GHz。在这个频率上，典型的设备电缆甚至印制板上的走线会变成十分有用的接纳天线。因而，关于典型的模仿或数字电子设备，ESD 会感应出高电平的噪声。
一般来说，构成损坏，ESD 电火花有必要直触摸摸电道路，而辐射耦合一般只导致异常。
在ESD 作用下，电路中的器材在通电条件下比不通电条件下更易损坏。
4.2.2 电子产品的静电放电测验及相关要求
对不同运用环境、不同用处、不同 ESD 灵敏度的电子产品规范对静电放电抗扰度实验的要求是不同的，但这些规范关于ESD 抗扰度实验大多都直接或直接引证GB/T17626.2-1998 （idt IEC 61000-4-2:1995）：《电磁兼容 实验和丈量技能 静电放电抗扰度实验》这一国家电磁兼容根底规范，并按其间的实验办法进行实验。下面就扼要介绍一下该规范的内容、实验办法及相关要求。
4.2.2.1 实验目标：
该规范所触及的是处于静电放电环境中和设备条件下的设备、体系、子体系和外部设备。
4.2.2.2 实验内容：
静电放电的原因有多种，但该规范首要描绘在低湿度状况下，通过冲突等要素，使操作者堆集了静电。电子和电气设备遭受直接来自操作者的静电放电和对挨近物体的静电放电时的抗扰度要求和实验办法。
4.2.2.3 实验意图：
实验单个设备或体系的抗静电搅扰的才干。它模仿：（1）操作人员或物体在触摸设备时的放电。（2）人或物体对邻近物体的放电。
4.2.2.4 ESD 的模仿：
图 11 和图12 别离给出了ESD 产生器的根本线路和放电电流的波形。
图11：静电放电产生器
图12：静电放电的电流波形
放电线路中的储能电容CS 代表人体电容，现公认150pF 比较适宜。放电电阻Rd 为330Ω，用以代表手握钥匙或其他金属东西的人体电阻。现已证明，用这种放电状况来表现人体放电的模型是满意严格的。
4.2.2.5 实验办法
该规范规则的实验办法有两种：触摸放电法和空气放电法。
触摸放电法：实验产生器的电极坚持与受试设备的触摸并由产生器内的放电开关鼓励放电的一种实验办法。
空气放电法：将实验产生器的充电电极挨近受试设备并由火花对受试设备鼓励放电的一种实验办法。
触摸放电是优先挑选的实验办法，空气放电则用在不能运用触摸放电的场合中。
4.2.2.6 实验等级及其挑选：
实验电平以最切合实践的设备环境和条件来挑选，表1 供给了一个辅导原则。表1 一起也给出了静电放电实验等级的优先挑选规模，实验应满意该表所列的较低等级。
4.2.2.7 实验环境
对空气放电该规范规则了环境条件：
环境温度：15℃~35℃、相对湿度：30%~60%RH、大气压力：86kPa~106kPa
对触摸放电该规范未规则特定的环境条件。
4.2.2.8 实验安置
规范对实验安置也做出了详细的规则，图 13 所示为台式设备的实验安置示意图。
4.2.2.9 实验施行
施行部位：直接放电施加于操作人员在正常运用受试设备时或许触摸到的点或面上；直接放电施加于水平耦合板和笔直耦合板。
直接放电模仿了操作人员对受试设备直触摸摸时产生的静电放电状况。
直接放电则是对水平耦合板和笔直耦合板进行放电，模仿了操作人员对放置于或设备在受试设备邻近的物体放电时的状况。
直接放电时，触摸放电为首选办法；只需在不能用触摸放电的当地（如外表涂有绝缘层，计算机键盘缝隙等状况）才改用气隙（空气）放电。
直接放电：选用触摸放电办法。
实验电压要由低到高逐步添加到规则值。
不同的产品或产品族规范对实验的施行或许依据产品的特色有特定的规则。
图13：台式设备静电放电安置示意图
4.2.2.10 实验成果
若静电放电测验通不过，或许产生如下成果：
（1）直接通过能量沟通引起半导体器材的损坏。
（2）放电所引起的电场与磁场改变，构成设备的误动作。
4.2.3 电子产品的静电放电对策及改善要害
有许多办法减小 ESD 产生的电磁搅扰（EMI）影响电子产品或设备：彻底阻挠ESD 产生，阻挠EMI（本文中专指因ESD 产生的EMI）耦合到电路或设备以及通过规划工艺添加设备固有的ESD 抗扰性。
ESD 一般产生在产品本身露出在外的导电物体，或许产生在邻近的导电物体上。对设备而言，简略产生静电放电的部位是：电缆、键盘及露出在外的金属结构以及设备外壳上的孔、洞、缝隙等。
常用的改善办法是在产品ESD 产生或侵入风险点，例如输入点和地之间设置瞬态维护电路，这些电路仅仅在ESD 感应电压超越极限时发挥作用。维护电路能够包含多个电流分流单元。
有多种电路能够到达ESD 维护的意图，但选用时有必要考虑以下原则，并在功用和本钱之间加以权衡：速度要快，这是ESD 搅扰的特色决议的；能敷衍大的电流通过；考虑瞬态电压会在正、负极性两个方向产生；对信号添加的电容效应和电阻效应操控在答应规模内；考虑体积要素；考虑产品本钱要素。
咱们能够从以下几种按捺ESD 搅扰的办法中挑选适用的对策：
4.2.3.1 外壳规划：
外壳在人手和内部电路间树立阻隔层，阻挠 ESD 的产生，金属外壳一起也是阻挠ESD 直接放电构成的辐射及传导耦合的要害。
一个完好的关闭金属壳能在辐射噪声中屏蔽电路，但由于从电路到屏蔽壳体的ESD 副级电弧或许产生传导耦合，因而一些外壳规划运用绝缘体，在绝缘壳中，放置一个金属的屏蔽体。这种规划的长处是既能够防止因操作者对金属外壳的直触摸摸放电构成搅扰，又能够防止操作者对周围物体放电时构成的EMI 耦合到内部构成搅扰，一起在操作者对外壳的孔、洞、缝隙放电时给放电电流一个泄放通道，防止对内部电路直接放电。这种做法的简化是在设备金属外壳上涂绝缘漆或贴一层绝缘物质，使绝缘才干大于20kV。
由于静电会穿过孔洞、缝隙放电，所以绝缘外壳的孔洞、缝隙与内部电路间应留有满意的空间，2cm左右的空气隙能够阻挠静电放电的产生。对外壳上的孔、洞、排气口等，用几个小孔替代一个大孔，从EMI 按捺的视点来说更好。为减小EMI 噪声，缝隙边缘每隔必定间隔处运用电衔接。
对金属外壳而言，外壳各部分之间的搭接十分重要，若机箱两部分之间的搭接阻抗较高，当静电放电电流流过搭接点时，会产生电压降，这或许会影响电路的正常作业。
处理这个问题的办法有两个：1）尽量使外壳坚持导电接连，削减搭接阻抗。2）在电路与机箱之间添加一层屏蔽，减小电路与机箱之间的电容耦合。内层屏蔽要与外壳衔接起来。
假如是塑料外壳，则要求对电路的接地进行细心安置，以防止放电电流感应到电路上去。塑料外壳的长处是不会产生直接放电现象。假如塑料外壳上没有大的开孔，则塑料外壳能对电路起到维护作用，但塑料外壳对防止操作者对周围物体放电时耦合到内部构成搅扰无按捺才干。
4.2.3.2 接地规划：
一旦产生了静电放电，应该让其赶快旁路人地，不要直接侵入内部电路。例如内部电路如用金属机箱屏蔽，则机箱应杰出接地，接地电阻要尽量小，这样放电电流能够由机箱外层流入大地，一起也能够将对周围物体放电时构成的打扰导入大地，不会影响内部电路。
对金属机箱，一般机箱内的电路会通过I/O 电缆、电源线等接地，当机箱上产生静电放电时，机箱的电位上升，而内部电路由于接地，电位坚持在地电位邻近。这时，机箱与电路之间存在着很大的电位差。这会在机箱与电路之间引起二次电弧。使电路构成损坏。通过添加电路与外壳之间的间隔能够防止二次电弧的产生。当电路与外壳之间的间隔不能添加时，能够在外壳与电路之间加一层接地的金属挡板，挡住电弧。
假如电路与机箱连在一起，则只应通过一点衔接。防止电流流过电路。线路板与机箱衔接的点应在电缆入口处。
对塑料机箱，则不存在机箱接地的问题。
4.2.3.3 电缆规划：
一个正确规划的电缆维护体系或许是进步体系 ESD 非易理性的要害。作为大大都体系中的最大的“天线”— I/O 电缆特别易于被ESD 搅扰感应出大的电压或电流。从另一方面，电缆也对ESD 搅扰供给低阻抗通道，假如电缆屏蔽同机壳地衔接的话。通过该通道ESD 搅扰能量可从体系接地回路中开释，因而可直接地防止传导耦合。为削减ESD 搅扰辐射耦合到电缆，线长和回路面积要减小，应按捺共模耦合而且运用金属屏蔽。关于输入/输出电缆可选用运用屏蔽电缆、共模扼流圈、过压箝位电路及电缆旁路滤波器办法。在电缆的两头，电缆屏蔽有必要与壳体屏蔽衔接。在互联电缆上设备一个共模扼流圈能够使静电放电构成的共模电压降在扼流圈上，而不是另一端的电路上。两个机箱之间用屏蔽电缆衔接时，通过电缆的屏蔽层将两个机箱衔接在一起，这样能够使两个机箱之间的电位差尽量小。这儿，机箱与电缆屏蔽层之间的搭接办法很重要。强烈主张在电缆两头的机箱与电缆屏蔽层之间360°搭接。
4.2.3.4 键盘和面板：
键盘和操控面板的规划有必要确保放电电流能够直接流到地，而不会通过灵敏电路。
关于绝缘键盘，在键与电路之间要设备一个放电防护器（如金属支架），为放电电流供给一条放电途径。放电防护器要直接衔接到机箱或机架上，而不能衔接到电路地上。当然，用较大的旅钮（添加操作者到内部线路的间隔）能够直接防止静电放电。键盘和操控面板的规划应能使放电电流不通过灵敏电路而直接到地。选用绝缘轴和大旋钮能够防止向操控键或电位器放电。现在，较多的电子产品面板选用薄膜按键和薄膜显现窗，由于该薄膜由耐高压的绝缘材料构成，可有用防止ESD 通过按键和显现窗进入内部电路构成搅扰。别的，现在大大都键盘的按键内部均有由耐高压的绝缘薄膜构成的衬垫，可有用防止ESD 的搅扰。
4.2.3.5 电路规划：
设备中不必的输入端不答应处于不衔接或悬浮状况，而应当直接或通过恰当电阻与地线或电源端相连通。
一般来说，与外部设备衔接的接口电路都需求加维护电路，其间也包含电源线，这一点往往被硬件规划所忽视。以微机为例来讲，应该考虑组织维护电路的环节有：串行通讯接口、并行通讯接口、键盘接口、显现接口等。
滤波器（分流电容或一系列电感或两者的结合）有必要用在电路中以阻挠EMI 耦合到设备。假如输入为高阻抗，一个分流电容滤波器最有用，由于它的低阻抗将有用地旁路高的输入阻抗，分流电容越挨近输入端越好。假如输入阻抗低，运用一系列铁氧体能够供给最好的滤波器，这些铁氧体也应尽或许挨近输入端。
在内部电路上加强防护办法。关于或许遭受直接传导的静电放电搅扰的端口，能够在I/O 接口处串接电阻或并联二极管至正负电源端。MOS 管的输入端串接100kΩ电阻，输出端串接1kΩ电阻，以约束放电电流量。TTL 管输人端串接22～100Ω电阻，输出端串接22～47Ω电阻。模仿管输入端串接100Ω～100kΩ，而且加并联二极管，分流放电电流至电源正或负极，模仿管输出端串接100Ω的电阻。
在I/O 信号线上设备一个对地的电容能够将接口电缆上感应的静电放电电流分流到机箱，防止流到电路上。但这个电容也会将机壳上的电流分流到信号线上。为了防止这种状况的产生，能够在旁路电容与线路板之间设备一只铁氧体磁珠，添加流向线路板的途径的阻抗。需求留意的是，电容的耐压必定要满意要求。静电放电的电压能够高达数千伏。
用一个瞬态防护二极管也能够对静电放电起到有用的维护，但需求留意，用二极管尽管将瞬态搅扰的电压约束住了，但高频搅扰成分并没有削减，该电路中一般应有与瞬态防护二极管并联的高频旁路电容按捺高频搅扰。
在电路规划及电路板布线方面，应选用门电路和选通脉冲。这种输入办法只需在静电放电和选通一起产生时才干构成损坏。而脉冲边缘触发输入办法对静电放电引起的瞬变很灵敏，不宜选用。
4.2.3.6 PCB 规划：
杰出的 PCB 规划能够有用地削减ESD 搅扰对产品构成的影响，这也是电磁兼容规划中ESD 规划部分的一个重要的内容，咱们能够从那部分课程中得到详细的指引。对一个制品进行电磁兼容对策时，很难再对PCB 进行从头规划（改善本钱太高），此处不再加以介绍。
4.2.3.7 软件：
除了硬件办法外，软件按捺计划也是削减体系确认等严峻异常的有力办法。
软件ESD 按捺办法分为两种常用的类别：改写、查看而且康复。改写触及到周期性地复位到休止状况，而且改写显现器和指示器状况。只需进行一次改写然后假定状况是正确的，其它的事就不必做了。
查看/康复进程用于决议程序是否正确履行，它们在必定间隔时刻被激活，以承认程序是否在完结某个功用。假如这些功用没有完结，一个康复程序被激活。
4.2.4 一般ESD 对策原则：
（1）在易感CMOS、MOS 器材中参加维护二极管；
（2）在易感传输线上（地线在内）串几十欧姆的电阻或铁氧体磁珠；
（3）运用静电维护外表涂敷技能，使ESD 难以机芯放电，经证明十分有用；
（4）尽量运用屏蔽电缆；
（5）在易感接口处设备滤波器；并将无法设备滤波器的灵敏接口加以阻隔；
（6）挑选低脉冲频率的逻辑电路；
（7）外壳屏蔽加杰出的接地。
4.3 电快速瞬变脉冲群抗扰度测验常见问题对策及整改办法
4.3.1 电快速瞬变脉冲群构成的机理及其对电子产品的影响
4.3.1 电快速瞬变脉冲群构成的机理及其对电子产品的影响
电快速瞬变脉冲群是由电理性负载（如继电器、触摸器等）在断开时，由于开关触点空隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态打扰。当电理性负载屡次重复开关，则脉冲群又会以相应的时刻空隙屡次重复呈现。这种暂态打扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱散布较宽，所以会对电子、电气设备的牢靠作业产生影响。
一般以为电快速瞬变脉冲群之所以会构成设备的误动作，是由于脉冲群对线路中半导体结电容充电，当结电容上的能量累积到必定程度，便会引起线路甚至设备的误动作。
4.3.2 电快速瞬变脉冲群测验及相关要求
不同的电子、电气产品规范对电快速瞬变脉冲群抗扰度实验的要求是不同的，但这些规范关于电快速瞬变脉冲群抗扰度实验大多都直接或直接引证 GB/T17626.4-1998 （idt IEC 61000-4-4:1995）：《电磁兼容实验和丈量技能 电快速瞬变脉冲群抗扰度实验》这一国家电磁兼容根底规范，并按其间的实验办法进行实验。下面就扼要介绍一下该规范的内容、实验办法及相关要求。
4.3.2.1 实验目标：
适用于在住宅区和商业区/工业区运用的在作业条件下的电子、电气设备的电快速瞬变脉冲群的抗扰功用测验。
4.3.2.2 实验内容：
对电气和电子设备的供电电源端口、信号和操控端口在遭到重复性快速瞬变脉冲群搅扰时的功用进行鉴定。
4.3.2.3 实验意图：
重复快速瞬变实验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、信号和操控端口的实验。实验的要害是瞬变的短上升时刻、重复率和低能量。
电快速速变脉冲群实验的意图便是为了查验电子、电气设备在遭受这类暂态打扰影响时的功用。
4.3.2.4 实验产生器
实验产生器功用的首要指标有三个：单个脉冲波形、脉冲的重复频率和输出电压峰值。GB/T 17626.4 要求实验产生器输出波形应如图14，15 所示。
图 14：快速瞬变脉冲群概略图
图15：接50Ω 负载时单个脉冲的波形
4.3.2.5 实验办法
对交/直流电源端子的挑选耦合/去耦网络来施加快速瞬变脉冲群搅扰信号。对I/O 信号、数据和操控端口挑选快速瞬变脉冲群测验专用的容性耦合夹来施加快速瞬变脉冲群搅扰信号。
4.3.2.6 实验等级及其挑选：
实验等级应依据下列状况来挑选：
—-电磁环境； —-打扰源与关怀的设备的邻近状况； —-兼容性裕度。
对详细的产品来说，实验等级挑选往往已在相应的产品或产品族规范中加以规则。
4.3.2.7 实验环境
该规范规则的环境条件：
环境温度：15℃~35℃、相对湿度：25%~75%RH、大气压力：86kPa~106kPa
4.3.2.8 实验安置
规范对实验安置也做出了详细的规则，图 16 所示为用于实验室型式实验的一般实验装备示意图。
图16：用于实验室型式实验的一般实验装备
4.3.2.9 实验施行
电源、信号和其他功用电量应在其额外的规模内运用，并处于正常的作业状况。
依据要进行实验的EUT 的端口类型挑选相应的实验等级和耦合办法。
使受试设备处于典型作业条件下，依据受试设备端口及其组合，顺次对各端口施加实验电压。
每种组合应针对不同脉冲极性进行测验，每种状况的实验继续时刻不少于1min。
不同的产品或产品族规范对实验的施行或许依据产品的特色有特定的规则。
4.3.2.10 实验成果
若电快速速变脉冲群测验通不过，或许产生如下成果：构成设备的误动作。
4.3.3 导致电快速脉冲实验失利的原因
从脉冲群实验首要是进行电源线和信号/操控线的传导差/共模搅扰实验，仅仅搅扰脉冲的波形前沿十分峻峭，继续时刻十分时刻短，因而含有极其丰厚的高频成分，这就导致在搅扰波形的传输进程中，会有一部分搅扰从传输的线缆中逸出，这样设备终究遭到的是传导和辐射的复合搅扰。
电快速脉冲实验波形的上升沿很陡，包含了很丰厚的高频成分。别的，由于实验脉冲是继续一段时刻的脉冲串，因而它对电路的搅扰有一个累积效应，大大都电路为了抗瞬态搅扰，在输入端设备了积分电路，这种电路对单个脉冲具有很好的按捺作用，可是关于一串脉冲则不能有用地按捺。
电快速脉冲对设备影响的原因有三种，包含：
a）通过电源线直接传导进设备的电源，导致电路的电源线上有过大的噪声电压。当独自对前方或零线注入时，在前方和零线之间存在着差模搅扰，这种差模电压会呈现在电源的直流输出端。当一起对前方和零线注入时，仅存在着共模电压，由于大部分电源的输入都是平衡的（无论是变压器输入，仍是整流桥输入），因而实践共模搅扰转变成差模电压的成分很少，对电源的输出影响并不大。
b）搅扰能量在电流线上传导的进程中，向空间辐射，这些辐射能量感应到邻近的信号电缆上，对信号电缆衔接的电路构成搅扰（假如产生这种状况，往往会在直接向信号电缆注入实验脉冲时，导致实验失利）。
c）搅扰脉冲信号在电缆（包含信号电缆和电源电缆）上传输时产生的二次辐射能量感应进电路，对电路构成搅扰。
4.3.4 通过电快速脉冲实验的整改办法
针对脉冲群搅扰，首要选用滤波（电源线和信号线的滤波）及吸收（用铁氧体磁芯来吸收）。选用铁氧体磁芯吸收的计划十分廉价也十分有用，但要留意做实验时铁氧体磁芯的摆放方位，便是往后要运用铁氧体磁芯的方位，千万不要随意更改，由于脉冲群搅扰不只仅是一个传导搅扰，更费事的是它还含有辐射的成分，不同的设备方位，辐射搅扰的逸出状况各不相同，难以捉摸。一般将铁氧体磁芯用在搅扰的源头和设备的入口处最为有用。下面依据端口的不同别离进行评论。
4.3.4.1 针对电源线实验的办法
处理电源线搅扰问题的首要办法是在电源线入口处设备电源线滤波器，阻挠搅扰进入设备。
快速脉冲通过电源线注入时，可所以差模办法注入，也可所以共模办法注入。
对差模办法注入的一般能够通过差模电容（X 电容）和电感滤波器加以吸收。
若注入到电源线上的电压是共模电压，滤波器有必要能对这种共模电压起到按捺作用才干使受试设备顺畅通过实验。
下面是用滤波器按捺电源线上的电快速脉冲的办法。
a）设备的机箱是金属的：
这种状况是最简略的。由于机箱是金属的，它与地线面之间有较大的杂散电容，能够为共模电流供给比较固定的通路。这时，只需在电源线的入口处设备一只含有共模滤波电容的电源线滤波器，共模滤波电容就能将搅扰旁路掉，使其回到搅扰源。由于电源线滤波器中的共模滤波电容遭到漏电流的约束，容量较小，因而关于搅扰中较低的频率成分首要依托共模电感按捺。别的，由于设备与地线面之间的接地线具有较大的电感，关于高频搅扰成分阻抗较大，因而设备接地与否对实验的成果一般没有什么影响。除了挑选高频功用杰出的滤波器以外，在设备滤波器时，留意滤波器应挨近金属机箱上的电源入口处，防止电源线二次辐射构成的搅扰。
b）设备机箱对错金属的
假如设备的机箱对错金属的，有必要在机箱底部加一块金属板，供滤波器中的共模滤波电容接地。这时的共模搅扰电流通路通过金属板与地线面之间的杂散电容构成通路。假如设备的尺度较小，意味着金属板尺度也较小，这时金属板与地线面之间的电容量较小，不能起到较好的旁路作用。在这种状况下，首要靠电感发挥作用。此刻，需求选用各种办法进步电感高频特性，必要时可用多个电感串联。
4.3.4.2 针对信号线实验应采纳的办法
快速脉冲通过信号/操控线注入时，由于是选用容性耦合夹注入，属共模注入办法。
a）信号电缆屏蔽：
从实验办法可知，搅扰脉冲耦合进信号电缆的办法为电容性耦合。消除电容性耦合的办法是将电缆屏蔽起来，而且接地。因而，用电缆屏蔽的办法处理电快速脉冲搅扰的条件是电缆屏蔽层能够与实验中的参阅地线面牢靠衔接。假如设备的外壳是金属的并是接地的设备，这个条件简略满意。当设备的外壳是金属的，可是不接地时，屏蔽电缆只能对电快速脉冲中的高频成分起到按捺作用，这是通过金属机壳与地之间的杂散电容来接地的。假如机箱对错金属机箱，则电缆屏蔽的办法就没有什么作用。
b）信号电缆上设备共模扼流圈：
共模扼流圈实践是一种低通滤波器，只需当电感量满意大时，才干对电快速脉冲群有用果。可是当扼流圈的电感量较大时（往往匝数较多），杂散电容也较大，扼流圈的高频按捺作用下降。而电快速脉冲波形中包含了许多的高频成分。因而，在实践运用时，需求留意调整扼流圈的匝数，必要时用两个不同匝数扼流圈串联起来，统筹高频和低频的要求。
c）信号电缆上设备共模滤波电容。这种滤波办法比扼流圈具有更好的作用，可是需求金属机箱作为滤波电容的地。别的，这种办法会对差模信号有必定的衰减，在运用时需求留意。
d）对灵敏电路部分屏蔽。当设备的机箱为非金属机箱，或许电缆的屏蔽和滤波办法不易施行时，搅扰会直接耦合进电路。这时只能对灵敏电路进行部分屏蔽。屏蔽体应该是一个完好的六面体。
4.4 浪涌冲击抗扰度测验常见问题对策及整改办法
4.4.1 浪涌冲击构成的机理
电磁兼容范畴所指的浪涌冲击一般来历于开关瞬态和雷击瞬态。
4.4.1.1 开关瞬态
体系开关瞬态与以下内容有关：
a）主电源体系切换打扰，例如电容器组的切换；
b）配电体系内涵仪器邻近的细微开关动作或许负荷改变；
c）与开关设备有关的谐振电路，如晶闸管；
d）各种体系毛病，例如对设备组接地体系的短路和电弧毛病。
4.4.1.2 雷击瞬态
雷电产生浪涌（冲击）电压的首要原理如下：
a）直接雷击于外部电路（野外），注入的大电流流过接地电阻或外部电路阻抗而产生电压；
b）在建筑物内、外导体上产生感应电压和电流的直接雷击（即云层之间或云层中的雷击或击于邻近物体的雷击，这种雷击产生的磁场）；
c）邻近直接对地放电地雷电入地电流耦合到设备组接地体系的公共接地途径。当维护设备动作时，电压和电流或许产生敏捷改变，并或许耦合到内部电路。
4.4.2 浪涌冲击测验及相关要求
不同的电子、电气产品规范对浪涌（冲击）抗扰度实验的要求是不同的，但这些规范关于浪涌（冲击）抗扰度实验大多都直接或直接引证 GB/T17626.5-1999 （idt IEC 61000-4-5:1995）：《电磁兼容 实验和丈量技能 浪涌（冲击）抗扰度实验》这一国家电磁兼容根底规范，并按其间的实验办法进行实验。下面就扼要介绍一下该规范的内容、实验办法及相关要求。
4.4.2.1 适用规模：
适用于电气和电子设备在规则的作业状况下作业时，对由开关或雷电作用所产生的有必定损害电平的浪涌（冲击）电压的反响。该规范不对绝缘物耐高压的才干进行实验。该规范不考虑直击雷。
4.4.2.2 实验内容：
对电气和电子设备的供电电源端口、信号和操控端口在遭到浪涌（冲击）搅扰时的功用进行鉴定。
4.4.2.3 实验意图：
鉴定设备在遭遭到来自电力线和互连线上高能量浪涌（冲击）打扰时产品的功用。
4.4.2.4 实验产生器
a）信号产生器的特性应尽或许地模仿开关瞬态和雷击瞬态现象；
b）假如搅扰源与受试设备的端口在同一线路中，例如在电源网络中（直接耦合），那么信号产生器在受试设备的端口能够模仿一个低阻抗源；
c）假如搅扰源与受试设备的端口不在同一线路中（直接耦合），那么信号产生器能够模仿一个高阻抗源。关于不同场合运用的产品及产品的不同端口，由于相应的浪涌（冲击）瞬态波形，各不相同，因而对应的模仿信号产生器的参数也各不相同。
图17：浪涌（冲击）信号电压及电流波形
例如：对沟通电源端口，一般选用的是1.2/50μs （8/20μs）组合波信号产生器；对电信端口，一般选用的是10/700μs 的契合CCITT 要求的实验信号产生器。浪涌（冲击）波形见图17 所示。
4.4.2.5 实验办法
浪涌（冲击）测验一般应在线进行。
测验时，应依据不同的端口挑选对应的波形产生器和相应的耦合/去耦单元，一起也应留意不同状况下的信号源内阻挑选。
4.4.2.6 实验等级及其挑选：
实验等级应依据设备状况来挑选。
对较高等级测验时，实验应满意该表所列的较低等级。
对详细的产品来说，实验等级挑选往往已在相应的产品或产品族规范中加以规则。
4.4.2.7 实验环境
该规范规则的环境条件：
环境温度：15℃~35℃、相对湿度：10%~75%RH、大气压力：86kPa~106kPa
4.4.2.8 实验安置
图 18、图19 是交/直流电源端浪涌（冲击）差模和共模实验装备示意图。
图18：用于电源端浪涌（冲击）实验装备（差模办法）
图19：用于电源端浪涌（冲击）实验装备（共模办法）
4.4.2.9 实验施行
电源、信号和其他功用电量应在其额外的规模内运用，并处于正常的作业状况。
依据要进行实验的EUT 的端口类型挑选相应的实验实验波形产生器和耦合单元及相应的信号源内阻。
使受试设备处于典型作业条件下，依据受试设备端口及其组合，顺次对各端口施加冲击电压，。
每种组合应针对不同脉冲极性进行测验，两次脉冲间隔时刻不少于1min。
对电源端子进行浪涌测验时，应在沟通电压波形的正、负峰值和过零点别离施加实验电压。
对电源线和信号线应别离在不同组合的共模和差模状况下施加脉冲冲击。
每种组合状况至少进行5 次脉冲冲击。
若需满意较高等级的测验要求，也应一起进行较低等级的测验，只需两者一起满意，咱们才以为测验通过。
不同的产品或产品族规范对实验的施行或许依据产品的特色有特定的规则。
4.4.2.10 实验成果
若电快速速变脉冲群测验通不过，或许产生如下成果：
（1）引起接口电路器材的击穿损坏。
（2）构成设备的误动作。
4.4.3 导致浪涌冲击抗扰度实验失利的原因
浪涌脉冲的上升时刻较长，脉宽较宽，不含有较高的频率成分，因而对电路的搅扰以传导为主。首要表现在过高的差模电压起伏导致输入器材击穿损坏，或许过高的共模电压导致线路与地之间的绝缘层击穿。由于器材击穿后阻抗很低，浪涌产生器产生的很大的电流随之使器材过热产生损坏。
关于有较大滑润电容的整流电路，过电流使器材损坏也或许是首要产生的。例如，对开关电源的高压整流滤波电路而言，浪涌到来时，整流电路和滑润电容供给了很低的阻抗，浪涌产生器输出的很大的电流流过整流二极管，当整流二极管不能接受这个电流时，就产生过热而焚毁。跟着电容的充电，电容上的电压也会到达很高，有或许导致电容击穿损坏。
4.4.4 通过浪涌抗扰度实验应采纳的办法
雷击浪涌实验有共模和差模两种，因而浪涌吸收器材的运用要考虑到与实验的对应状况。为确保运用作用，浪涌吸收器材要用在进线入口处。由于浪涌吸收进程中的 di/dt 特别大，在器材邻近不能有信号线和电源线通过，以防止因电磁耦合将搅扰引进信号和电源线路。此外，浪涌吸收器材的引脚要短；吸收器材的吸收容量要与浪涌电压和电流的实验等级相匹配。
雷击浪涌实验的最大特色是能量特别大，所以选用一般滤波器和铁氧体磁芯来滤波、吸收的计划根本无效，有必要运用气体放电管、压敏电阻、硅瞬变电压吸收二极管和半导体放电管等专门的浪涌按捺器材才行。
浪涌按捺器材的一个一起特性便是阻抗在有浪涌电压与没浪涌电压时不同。正常电压下，它的阻抗很高，对电路的作业没有影响，当有很高的浪涌电压加在它上面时，它的阻抗变得很低，将浪涌能量旁路掉这类器材的运用办法是并联在线路与参阅地之间，当浪涌电压呈现时，敏捷导通，以将电压起伏约束在必定的值上。
压敏电阻、瞬态按捺二极管和气体放电管具有不同的伏安特性，因而浪涌通过它们时产生的改变不同，图20 对浪涌通过这三种器材时的改变进行了比较。
图20：浪涌冲击通过不同的按捺器材时的电压波形示意图
4.4.4.1 压敏电阻
当压敏电阻上的电压超越必定起伏时，电阻的阻值大起伏下降，然后浪涌能量泄放掉。在浪涌电压作用下，导通后的压敏电阻上的电压（一般称为钳位电压），等于流过压敏电阻的电流乘以压敏电阻的阻值，因而在浪涌电流的峰值处钳位电压到达最高。
（1）长处：峰值电流接受才干较大，价格低。
（2）缺陷：钳位电压较高（取决于最大浪涌电流），一般能够到达作业电压的2～3 倍，因而电路有必要能接受这么高的浪涌电压。别的，压敏电阻跟着遭到浪涌冲击次数的添加，漏电流添加。假如在沟通电源线上运用会导致漏电流超越安全规则的现象，严峻时，压敏电阻会因过热而爆破。压敏电阻的其他缺陷还有：呼应时刻较长，寄生电容较大。
（3）适用场合：直流电源线、低频信号线，或许与气体放电管串联起来用在沟通电源线上。
4.4.4.2 瞬态按捺二极管（TVS）
当 TVS 上的电压超越必定起伏时，器材敏捷导通，然后将浪涌能量泄放掉。由于这类器材导通后阻抗很小，因而它的钳位电压很平整，而且很挨近作业电压。
（1）长处：呼应时刻短，钳位电压低（相关于作业电压）。
（2）缺陷：由于一切功率都耗散在二极管的PN 结上，因而它所接受的功率值较小，答应流过的电流较小。一般的TVS 器材的寄生电容较大，如在高速数据线上运用，要用特制的低电容器材，可是低电容器材的额外功率往往较小。
（3）适用场合：浪涌能量较小的场合。假如浪涌能量较大，要与其他大功率浪涌按捺器材一起运用，TVS 作为后级防护。
4.4.4.3 气体放电管
当气体放电管上的电压超越必定起伏时，器材变为短路状况，阻抗简直为零。这种导通原理与操控电理性负载的开关触点被击穿的原理相同，仅仅这儿两个触点之间的间隔和气体环境是操控好的，可使击穿电压为一个确认值。气体放电管一旦导通后，它上面的电压会很低。
（1）长处：接受电流大，寄生电容小。
（2）缺陷：呼应时刻长。别的，由于坚持它导通所需求的电压很低，因而当浪涌电压往后，只需加在气体放电管上的电压高于坚持电压，它就会坚持导通，在沟通场合运用时，只需当沟通电过零点时，它才会断开，因而会有必定的惯用电流。由于跟从电流的时刻较长，会导致放电管触点敏捷焚毁，然后缩短放电管的寿数。
（3）适用场合：信号线或作业电压低于导通坚持电压的直流电源线上（一般低于10V）；与压敏电阻组合起来用在沟通电源线上。
4.4.4.3 气体放电管和压敏电阻组合运用
气体放电管和压敏电阻都不适宜独自在沟通电源线上运用。气体放电管的问题是它的电流效应。压敏电阻的问题是跟着受浪涌作用的次数添加沟通漏电流添加。一个有用的计划是将气体放电管与压敏电阻串联起来运用。假如一起敏电阻上并联一个%&&&&&%，浪涌电压到来时，能够更快地将电压加到气体放电管上，缩短导通时刻。
这种气体放电管与压敏电阻的组合除了能够防止上述缺陷以外，还有一个长处便是能够下降限幅电压值。在这儿能够运用导通电压较低（低于作业电压）的压敏电阻。然后能够下降限幅电压值。该衔接办法对浪涌电压的按捺作用如图21 所示。
图21：气体放电管和压敏电阻串联运用的作用
选用组合式维护计划能发挥不同维护器材的各自特色，然后获得最好的维护作用。浪涌通过压敏电阻和气体放电管后，会残留一个较窄的脉冲，这是由于气体放电管导通点较高所造成的。由于这个脉冲较窄，因而很简略用低通滤波器滤除。有用的浪涌防护电路是在浪涌按捺器的后边加低通滤波器。
4.4.4.4 地线反弹的按捺
当并联型的浪涌按捺器发挥作用时，它将浪涌能量旁路到地线上。由于地线都是有必定阻的，因而当电流流过地线时，地线上会有电压。这种现象一般称为地线反弹。
地线反弹对设备的影响如下：
（1）浪涌按捺器的地与设备的地不在同一点，设备的线路实践上没有遭到维护，较高的浪源电压依然加到了设备的电源线与地之间。处理办法是在线路与设备的外壳（地）之间再并联一只浪涌按捺器。
（2）浪涌按捺器的地与设备的地在同一点，这时，该台设备的线路与地之间没有浪涌电压，遭到了维护，可是假如这个设备与其他设备衔接在一起，另一台设备就要接受共模电压。这个共模电压会呈现在一切衔接设备1 与设备2 的电缆上。处理的办法是在互连电缆的设备2 一端设备浪涌按捺器。
4.4.4.5 浪涌按捺器材的正确运用
需求留意的是，浪涌按捺器材的寿数不是永久的，总会失效。因而，在结构规划上，应该便于替换浪涌按捺器材。而且，当浪涌按捺器材失效时，应该有显着的显现，提示维护人员进行替换。浪涌按捺器材的失效办法一般为短路，这能够称为安全办法。由于当浪涌按捺器短路时，线路会呈现毛病，然后提示修理人员替换浪涌按捺器。可是，也有开路失效办法的或许性，这时往往会给设备带来潜在风险，由于设备会直接处于没有维护的状况下。
