電快速瞬變脈沖群試驗不合格的原因及解決措施

1.不合格的原因

對于檢測設備的抗干擾程度，電快速瞬變脈沖群試驗具有典型的意義。由于電快速脈沖試驗波形的上升邊緣非常陡峭，因此它包含了非常豐富的高頻諧波組件，可以在較寬的頻率范圍內檢測電路的抗干擾程度。此外，由于測試脈沖是一個持續一段時間的脈沖串，它對電路的干擾具有累積效應。為了抵抗瞬態干擾，大多數電路在輸入端安裝了積分電路對單個脈沖有很好的抑制作用，但不能有效地抑制一串脈沖。

圖中顯示了電快速脈沖對設備影響的三個原因。

(1)在電源線傳輸過程中，干擾能量輻射到空間。這些能量感應到相鄰的信號電纜，并干擾信號電纜連接的電路（如果發生這種情況，通常會直接將測試脈沖注入信號電纜，導致測試失?。?。

(2)通過電源線直接傳輸到設備的電源，導致電路電源線上的噪聲電壓過大。從圖中顯示的干擾注入方法可以看出，當消防線或零線單獨注入干擾時，消防線和零線之間存在差分模式干擾，這種差分模式電壓將出現在電源的直流輸出端；當同時向消防線和零線注入干擾時，只有共模式電壓。由于大部分電源的輸入是平衡的（無論是變壓器輸入還是整流橋輸入），因此實際的共模式干擾很少轉化為差分模式電壓，對電源輸出影響不大。

(3)在電纜(包括信號電纜和電源電纜)上傳播時，干擾脈沖信號產生的二次輻射能量感應進入電路，干擾電路。

2.整改措施

1)電源線的措施

(1)金屬底盤。解決電源線干擾問題的主要方法是在電源線入口處安裝電源線濾波器，以防止干擾進入設備。根據圖中顯示的干擾注入方法，注入電源線的電壓為共模電壓，濾波器必須抑制該共模電壓，使試驗設備順利通過試驗。目前，市場上許多成品電源濾波器主要是為電動快速脈沖試驗而設計的，設計人員可根據產品特點直接選擇。以下是使用過濾器抑制電源線上的電動快速脈沖方法。

(2)設備的底盤是非金屬的。如果設備使用非金屬底盤，則必須在底盤底部添加一個金屬板，以便濾波器中的共模式濾波器電容接地。如圖所示，共模干擾電流路徑通過金屬板與接地層之間的分布電容形成路徑。如果設備的尺寸較小，則金屬板的尺寸也較小。此時，金屬板與接地層之間的電容較小，不能發揮良好的旁路作用。因此，電感的特性對于設備順利通過測試非常重要，需要采取各種措施來提高電感的高頻特性，必要時可以使用多個電感串聯。

2)信號線的措施

(1)信號電纜屏蔽。從電快速瞬變脈沖群試驗方法可以看出，干擾脈沖耦合到信號電纜的方式是電容耦合。消除電容耦合的方法是屏蔽電纜并接地。因此，電纜屏蔽的條件是電纜屏蔽層可以與測試中的參考接地層可靠連接。如果設備外殼為金屬和接地設備，則容易滿足此條件；當設備外殼為金屬，但不接地時，屏蔽電纜只能抑制電動快速脈沖中的高頻成分，通過金屬外殼與地面之間的分布電容接地；如果底盤為非金屬底盤，則電纜屏蔽方法無效。

(2)設備的信號電纜采用雙絞線，在設備的信號線接口處(即靠近設備的一端)加入鐵氧體磁環，信號線繞磁環2~3圈對于抗擾能力不太弱的設備，這一措施的效果還是不錯的。

(3)在信號電纜上安裝一個共模扼流圈。共模扼流圈實際上是一種低通濾波器。根據低通濾波器對脈沖干擾的抑制作用，只有當電感足夠大時才能有效。然而，當扼流圈的電感較大（通常有更多的匝數）時，分布式電容也較大，扼流圈的高頻抑制作用降低。電快脈沖波形包含大量高頻成分。因此，在實際使用中，應注意調整扼流圈的匝數。如有必要，考慮到高頻和低頻的要求，應使用兩個不同匝數的扼流圈連接。

(4)局部屏蔽敏感電路。當設備的底盤是非金屬底盤，或電纜屏蔽和濾波措施不容易實現時，干擾將直接耦合到電路中。此時，只能局部屏蔽敏感電路，屏蔽體應為完整的六面體。

(5)在信號電纜上安裝共模濾波器電容。這種濾波方法比扼流圈效果更好，但需要一個金屬底盤作為濾波電容器。此外，該方法在一定程度上會衰減差模信號，在使用時需要注意。