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電能質(zhì)量
專家診治

把電能質(zhì)量問(wèn)題交給領(lǐng)步400-056-5258

電力系統(tǒng)電磁干擾與電磁干擾的危害

返回列表來(lái)源：領(lǐng)步電能質(zhì)量發(fā)布時(shí)間：2018-04-18分享加入收藏關(guān)注：-

專家講堂2

  電磁干擾：任何可能引起電子裝置、設(shè)備或系統(tǒng)性能下降甚至失效，或者對(duì)生命或無(wú)生命物質(zhì)產(chǎn)生損害的電磁現(xiàn)象稱為電磁干擾(EMI)。幾乎每一種電子設(shè)備都產(chǎn)生不同程度的電磁干擾信號(hào)，它是一種不希望存在的電磁信號(hào)。這種信號(hào)可能以電磁輻射的形式輻射出來(lái)，也可能通過(guò)載流導(dǎo)體，如電源線、電纜等，進(jìn)行傳輸。同樣，幾乎所有的電子設(shè)備對(duì)其它電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)都很敏感。電磁干擾的產(chǎn)生必須具備電磁干擾源、對(duì)電磁干擾敏感的電子裝置和電磁干擾的耦合通路三個(gè)要素。
  電磁干擾源分為自然界和人為兩種。自然界的電磁干擾主要是雷擊產(chǎn)生的大氣噪聲( <10MHz)和宇宙射線、太陽(yáng)射線引起的大氣噪聲( >10MHz) 。人為電磁干擾源分為有意和無(wú)意兩種，前者是指那些必須發(fā)射電磁波的電子設(shè)備，如調(diào)頻波、調(diào)幅波、電視、廣播發(fā)射機(jī)以及雷達(dá)和移動(dòng)無(wú)線通訊機(jī)等；后者是指那些工作時(shí)產(chǎn)生無(wú)用的電磁干擾信號(hào)的電子設(shè)備，如計(jì)算機(jī)設(shè)備、繼電器、開(kāi)關(guān)、熒光照明燈、電弧焊機(jī)以及點(diǎn)火裝置等。容易受到電磁干擾影響的電子裝置有通訊接收機(jī)(收音機(jī)、電視機(jī)等) 、雷達(dá)、導(dǎo)航設(shè)備、計(jì)算機(jī)等，特別是這些電子裝置中的電源，對(duì)電磁干擾更是十分敏感。
電磁干擾對(duì)電氣、電子設(shè)備或系統(tǒng)，特別是對(duì)含有半導(dǎo)體器件的設(shè)備或系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。
1. 高壓擊穿：
當(dāng)器件接收電磁能量后可轉(zhuǎn)化為大電流，在高阻處也可轉(zhuǎn)化為高電壓，結(jié)果可引起接點(diǎn)、部件或回路間的電擊穿，導(dǎo)致器件損壞或瞬時(shí)失效。例如，脈寬為0.1微秒、電流幅值為1A的電流脈沖，可在1PF的電容接點(diǎn)上產(chǎn)生100KV電壓，該接點(diǎn)被擊穿后還會(huì)產(chǎn)生數(shù)百KHz的衰減正弦波振蕩，并輻射出電磁波。
2. 器件燒毀或受瞬變干擾：
  除高壓擊穿外，器件因瞬變電壓造成短路損壞的原因一般都?xì)w結(jié)于功率過(guò)大而燒毀，或PN結(jié)的電壓過(guò)高而擊穿，無(wú)論是集成電路、存儲(chǔ)器還是晶體管、二極管、晶閘管等都是一樣的。大多數(shù)半導(dǎo)體器件的Z低損壞的有效功率為1微秒、10瓦特或10uJ,一些敏感器件為1微秒、1瓦特或1uJ。一般硅晶體管的E極和B極之間的反向擊穿電壓為2~5V,而且它還隨溫度的升高而下降，干擾電壓很容易使其損壞。
關(guān)于半導(dǎo)體器件損壞或受瞬變干擾的過(guò)程還可能出現(xiàn)以下幾種情況：
a) 所有CMOS器件都用氧化膜絕緣或用它保護(hù)集成電路中的不同元器件，但氧化膜的厚度只有幾微米，一旦電壓超過(guò)氧化膜的絕緣強(qiáng)度便會(huì)將它擊穿，造成短路。
b) 當(dāng)電流通過(guò)PN結(jié)時(shí)，由于電流的不均勻往往會(huì)燒毀鍍敷的金屬導(dǎo)體，造成開(kāi)路。
c) 出現(xiàn)因瞬變電壓的能量尚不足以立即損壞器件，但會(huì)使其性能下降，影響功能，丟失數(shù)據(jù)，產(chǎn)生誤動(dòng)作，使半導(dǎo)體器件進(jìn)入不能自動(dòng)復(fù)原的導(dǎo)通狀態(tài)（也稱為死機(jī)）；而切斷電源重新開(kāi)機(jī)后又恢復(fù)正常工作。
d) 器件存在潛伏性的損毀現(xiàn)象，即器件的反復(fù)經(jīng)受瞬變電壓的沖擊，每次都使性能降低一些，累積起來(lái)后會(huì)在某一天使產(chǎn)品出現(xiàn)災(zāi)難性的損壞。以整流二極管為例，在經(jīng)受很高的瞬變電壓之后，二極管的反向漏電流會(huì)增加。每經(jīng)受一次沖擊，反向漏電流會(huì)增加一些，表面看來(lái)設(shè)備仍能工作，性能沒(méi)有明顯變化，但發(fā)熱增加，到Z后終會(huì)因偶然的一個(gè)瞬變電壓而導(dǎo)致二極管燒毀。這種潛伏性損毀在半導(dǎo)體器件中是屢見(jiàn)不鮮的，半導(dǎo)體器件在制造時(shí)產(chǎn)生的缺陷也會(huì)造成潛伏性損毀。對(duì)于無(wú)源器件，瞬變電壓也同樣會(huì)使其燒毀或性能降低，如降低耐壓值和額定工作電壓以及其他電氣性能。
3. 浪涌沖擊：
  對(duì)有金屬屏蔽的電子設(shè)備，即使殼體外的微波能量不能直接輻射到設(shè)備內(nèi)部，但是在金屬屏蔽殼體上感應(yīng)的脈沖大電流，像浪涌一樣在殼體上流動(dòng)，殼體上的縫隙、孔洞、外露引線一旦將一部分浪涌電流引入殼內(nèi)電路，就足以使內(nèi)部的敏感器件損壞。
4. 影響電路正常工作傳遞：
電磁干擾對(duì)低壓電子電路也有較大影響。對(duì)模擬電路的影響隨干擾強(qiáng)度的增大而增大，直接影響電路的工作性能和參數(shù)；對(duì)數(shù)字電路，電磁干擾容易導(dǎo)致信號(hào)電平的變化，從而影響數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。

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