EMC電磁兼容抗干擾器
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電子抗干擾器一、電磁兼容 EMC概述雷電，電機、電磁鐵等電器通/斷電，繼電器、接觸器等開關分/合，都感生高電壓電磁干擾。它包括單個脈沖的“浪涌干擾”和一列電快速瞬變“脈沖群干擾”。二者可通過電力線闖入電子產品成為幽靈四處飄蕩，可使單片機微電腦發瘋，造成無意識的復位、程序跑飛、數據錯亂、死機、擊穿等莫名其妙故障。工業化的進展使電磁干擾越來越嚴重，我國已成為世界加工廠的今天，電磁干擾隨之達到世界之最，已成為傳統工業信息化改造的攔路虎，長期困擾著設計研發工程師們。二、超力抗干擾器原理輸入端有脈沖檢測電路，隨時檢測著電力線路傳導來的脈沖，其電壓低于1.1倍額定值且頻率低于100Hz的，被認為是“正常的交流電”；此時抗干擾器“睡眠”，無功耗無溫升無壓降，不影響電能傳輸和信號傳遞。若脈沖的電壓高于1.1倍額定值或者頻率高于1KHz，則視為“電磁騷擾”；抗干擾器立即“吃掉”騷擾，從而阻隔電磁騷擾沿交直流電路的傳導，成為各種傳導騷擾的“軟隔離器”。它靠自身吸收電磁騷擾而不是向大地排泄，所以無需接地。“不接地”是超力抗干擾器的專利，不僅節省接地工程費600元、避免日常維護麻煩，還可杜絕由接地電阻和金屬件二種途徑引入電磁騷擾的可能，實現“全面軟隔離”，國內外獨一無二。它使單片機微電腦的抗干擾設計由異常復雜、捉摸不定變得極其簡單。超力抗干擾器可串聯在交流電網入口處，阻擋電網上的各種電磁騷擾闖入本機內，也可串聯在傳感器與微電腦之間的直流電路上，阻止傳感器上的電磁騷擾通過I/O口闖入微電腦，將微電腦外接的電源口和I/O口都作軟隔離，對微電腦實施全面保護。它可使一般設計水平的單片機微電腦的“浪涌”和“脈沖群”抗擾度達到電磁兼容EMC標準的最高等級，適應嚴酷的工業環境。它密封成20mm3的小模塊、無故障免維修、一輩子不壞、且價格低。必須指出，本產品沒有濾波功能、不能消除變頻器諧波。超力抗干擾器應用面不受接地與否的限制，例如家用電器、機器人、智能儀器儀表、自動化產品等不便接地的領域，又如火箭、導彈、飛機、輪船、車輛等無法接地的領域。當然，也可用于數控機床、機電一體化產品、電腦縫紉機、織布機、工業控制設備等有地線的設備。平時它用來抗工業干擾，戰時它可大大衰弱電磁脈沖彈的破壞作用。三、系列產品超力抗干擾器有3個系列產品：單相、三相、直流，可使一般設計水平的電子產品整機的“電快速瞬變脈沖群”和“浪涌”抗擾度都達到國家標準GB/T17626-1999或者國際標準IEC61000：1995規定的2、3、4、5級，分別適用于生活環境、典型工業環境、嚴酷工業環境及特殊需要。四、超力抗干擾器表示法 1、文字和圖形符號：文字符號： IM 圖形符號： 或者 2、產品型號： 例如1： IM34-220Vac-20W IM-immunity抗擾度，第一個數字3表示：“電快速瞬變脈沖群”抗擾度3級，第二個數字4表示：“浪涌”抗擾度4級。額定交流電壓220V。額定功率20W。 例如2：IM33-5Vdc-0.2A IM-immunity抗擾度，第一個數字3表示：“電快速瞬變脈沖群”抗擾度3級，第二個數字3表示：“浪涌”抗擾度3級。額定電壓直流5V。額定直流電流0.2A。五、安裝、外形尺寸安裝尺寸（mm）： 外形尺寸（mm）： 21*21*21 六、主要數據和應用：名稱 型號 脈沖群抗擾度/干擾電壓 浪涌抗擾度/干擾電壓 特點 應用環境 應用例單相2級 IM24-220Vac-10W 2級/1KV 4級/4KV 抗擾良好價格低廉 生活環境：機關、中小學、商業居民區 要求有一定的抗干擾能力，不經常發生誤復位、誤停機，也不讓電子元器件被擊穿的民用電子產品。如帶微電腦的家用電器，低價電子產品。 -20W -50W -100W -200W -500W 單相3級 IM34-220Vac–10W 3級/2KV 4級/4KV 抗擾較優價格低 典型工業環境：附近有繼電器而無接觸器、電磁鐵、電機等。 要求可靠性較好的一般工業品，允許偶爾發生誤復位、誤停機，但不擊穿電子元器件。 -20W -50W -100W -200W -500W 單相3級強 IM34-220Vac–10W* 3級/3KV 4級/4KV 抗擾優價格較低 要求可靠性高的工業品普及應用，如通用型智能儀器儀表、PLC可編程控制器、數控機床、電腦控制的機械。 -20W* -50W* -100W* -200W* 單相4級 IM44-220Vac-10W 4級/4KV 4級/4KV 抗擾優異價格不高 嚴酷工業環境：附近有繼電器、接觸器、電磁鐵、小電機等。 要求可靠性高的工業品優先采用，如重要電腦、電腦服務器、電腦針車織布機、機器人、自動機、一般醫療設備。 -20W -50W -100W 三相4 IM44-3*380Vac-10W 4級/4KV 4級/4KV 三相智能電度表等。 -20W -50W 單相5級 IM55-220Vac-10W 5級/5KV 5級/5KV 抗擾特優價格可以 特別嚴酷的環境。 重要或貴重設備，金融保險計算機、民航、船舶、鐵道、交通的智能系統、電力二次控制設備、電腦控制的生產設備、重要的醫療設備、人員電梯。 -20W -50W -100W 單相軍用 IM55-220Vac-10W* 5級/6KV 5級/6KV 抗擾特優異 軍工 軍事計算機、坦克、飛機、機場、導彈、潛艇，與國家安全有關的電腦。電子設備第四級防雷、抑制電磁脈沖彈沖擊波沿電力線傳導。 -20W* -50W* -100W* 直流 IM33-5Vdc-10 mA 3級/1KV 3級/1KV 信號接口與傳感器之間 阻止信號線來的干擾由I/O口闖入微電腦 -20 mA -50 mA 要定制的產品：①5級、軍用、直流抗干擾器。②表中沒列出的額定電壓、功率。 八、使用要點 1、工作電壓：不同的額定電壓不可混用。額定電壓220Vac、380Vac的模塊，其最高工作電壓分別為250Vac、420Vac。若電源有保險絲，即使工作電壓超限，也不會燒毀抗干擾器。 2、連接：11、21是輸入端，萬用表測之，不通，接在保險絲之后。12、22是輸出端，二者不通，接負載（微電腦的穩壓電源）。11、12構成一條支路，萬用表測之，通；21、22構成另一條支路，也通。 3、I/O口隔離：單片機I/O口所接的器件，如A/D轉換器、傳感器、通訊接口電路RS232、U盤等，其穩壓電源也須接在抗干擾器之后，或者采用光電耦合器隔離，避免電磁騷擾從I/O口闖入單片機。 4、不接地：電子電路不要通過電阻、電容、電感與金屬外殼（如有）間接或直接連接，避免接地電阻和金屬構件引入雷電或其他電器對地短路故障產生的電磁騷擾。并且抗干擾3級，其電路與金屬外殼之間的絕緣電壓（“對地耐壓”）應高于2KV、1分鐘；4級者，應高于4KV、1分鐘。其他的接地不變，例如：安全接地（金屬外殼要接地）、屏蔽接地（屏蔽電纜的金屬層要接地）等。 5、干擾源處理：本機內含有繼電器、接觸器或者本機與電機、變壓器、電磁鐵安裝在同一個配電柜內。干擾源與微電腦的穩壓電源接在同一個交流電源的接線端子上，構成“共電源直接干擾”，其騷擾未經傳輸網絡的衰減而直接加在微電腦上，騷擾能量特別大。國內外標準不涉及這種極端狀況。但是本產品及附加電路一起使用，也能解決此難題，見產品說明書的附件一。 6、超力抗干擾器的負載若是變壓器等高阻抗器件，二者之間要并聯1µF電容器，電容大，效果好。 7、人工拷打可致失效。九、免費技術咨詢 購買本公司產品的，可獲免費技術咨詢。請說明：①產品名稱、使用環境。②干擾現象。③畫出電路方框圖，標出電能流向和信號流向。標出每一個器件的電壓、電流或者功率。示例見圖1。圖1 電路方框圖標出電能、信號流向 圖2 錯誤的檢測電路 十、問題討論 1、抗干擾與濾波不同？不同。用LRC可組成多階濾波電路，能把電網的電壓波變成光滑的正弦曲線。如果將電磁騷擾加在該濾波電路上，用示波器可以看到：干擾脈沖疊加在那光滑正弦曲線上。可見濾波電路并沒有濾掉電磁騷擾。 2、超力抗干擾器與電源濾波器的差別？電源濾波器可改善波形，卻不能“吃掉”騷擾。抗干擾器能“吃掉”電磁騷擾，但不能改善波形。 3、超力抗干擾器可以把1KHz以上的騷擾波“吃掉”，也應該能改善波形。理論上講，超力抗干擾器也具有改善波形的功能。可是一直未獲實踐證實。為了信譽，我們只能說，“沒有濾波功能”。理論與實踐之不同，奧妙何在，有待高人指點。 4、從書籍、文獻中遴選出實用的抗干擾電路，也購買進口的電源濾波器、噪聲抑制器、EMI芯片，試用來濾除工業干擾。結果：無效，連2級都達不到。而超力抗干擾器卻能達到3、4、5級，吹牛嗎？現有的電源濾波器、噪聲抑制器、EMI芯片等，不論國產還是進口，都屬于傳統的抗干擾方法，將電磁騷擾向大地排泄，所以必須接地。清華大學白同云教授一針見血指出，超力抗干擾器自身吸收電磁騷擾，因而無須接地。大家習慣不接地使用，于是傳統抗干擾器效果為0，而超力抗干擾器效果顯著，理所當然。超力抗干擾器與單片機AT89C52組成微電腦，經福建省中心檢驗所EMC測試，“電快速瞬態脈沖群”抗擾度和浪涌抗擾度都達到4級。我們知道，至少有4家用戶在當地檢測機關做過EMC測試，結果：沒有低于產品標稱等級的，只有超過的。空軍裝備部某廠試用5級抗干擾器，說：“行呀”，已批量訂了貨。我們更希望每一位用戶都應該將自己的產品送當地檢驗機關測試，這才是科學的態度。檢測報告是您們產品資質的最有力的證明之一，不可不要。如果您用了5級超力抗干擾器而故障依舊，請您仔細檢查微電腦系統自身存在的缺陷。 5、超力抗干擾器IM34可使“一般設計水平的單片機系統整機的抗擾度”達到3級，請問“一般設計水平”的意義？通常的情況是：單片機系統在實驗室運行很好，但是到了生產現場時不時地出故障。這樣的單片機系統可以認為是“一般設計水平”。 6、我們的檢測方法是：把IM44抗干擾器接在單片機上如圖2所示，快速分/合按鈕B，使接觸器線圈快速通/斷電，單片機還會復位，為什么？這樣的檢測方法既不符合實際，又不符合標準。 ①實際情況是：負載通電后至少1分鐘后才斷電。斷電后1分鐘再通電。因此，標準規定：通/斷電時間間隔為1分鐘。而該檢測法中，按鈕的分/合速度太快，通/斷電時間間隔不足0.5分鐘；不符合超力抗干擾器正常通/斷電時間間隔必須大于0.5分鐘的要求。所以單片機會復位。 ②實際情況是：騷擾經過電力線路衰減后才達到單片機的。這樣，單片機承受的騷擾能量很小。為了摸擬這種狀況，標準規定的檢測方法是：數千伏的脈沖群、浪涌騷擾分別通過33nF、9µF電容器耦合到單片機，使到達單片機上的騷擾能量受到相當的衰減。而該檢測法中，通電的接觸器線圈具有相當大的磁場能量W=（1/2）Li2，沒有經過電力線衰減而“直接偶合”到單片機，騷擾能量太強了。這樣的試驗方法不符合實際情況，也不符合標準規定，是錯誤的。如果按鈕的分/合速度小于0.5分鐘/次，并且采用超力抗干擾器及附加電路可以使單片機不會誤復位，見產品使用說明書附件一。 7、“直接偶合干擾”或者“共電源干擾”單靠抗干擾器而不要附加電路，行嗎？可以。但是，要“吃掉”干擾的能量越大，所需要的抗干擾器的體積也越大，造價也越高；例如體積有電腦機箱大、價格萬元。這不適合民用，所以電磁兼容EMC標準不研究這種極端情況。而采用超力抗干擾器加附加電路的方法，既能解決“直接偶合干擾”，體積又很小且價格很低，何樂不為呢？ 8、我有“軟件抗干擾程序”，可以不用抗干擾器了嗎？軟件抗干擾程序要由計算機來執行。計算機受干擾后發瘋，已不能正常運行任何程序了，包括“軟件抗干擾程序”。所以“軟件抗干擾程序”無法保護計算機免受電磁干擾。另外，采用超力抗干擾器不影響繼續采用“軟件抗干擾程序”，不必更改原來的程序，可以兼容。 9、我們采用可編程控制器PLC，還會受到干擾，加超力抗干擾器有用嗎？ 很有用。一般的 PLC抗干擾度可達到2級，少數可達到3級能適應典型的工業環境。PLC加上超力抗干擾器后，可以達到4級能適應嚴酷的工業環境，效果顯著。超力抗干擾器與普通單片機結合，抗干擾度可達到4級以上，比PLC高一個等級以上，可以取代PLC，而成本大大降低。 10、電子產品加上抗干擾器會使價格升高，怎么辦？如實告訴用戶：沒加抗干擾器的老產品價格照舊，可是存在電磁干擾問題。加上抗干擾器的新產品，提高了抗干擾能力，超過美歐、日本的產品，但是價格升高了X元。高、低二個檔次的產品隨您選擇。許多公司的實踐表明，絕大多數用戶選擇抗干擾能力強的新產品。 11、抗干擾器與防雷器的差異？防雷器可以消除雷電中的“浪涌干擾”，把絕大多數的雷電能量排泄到大地去，三級防雷的殘余電壓低于2500V，可以保護電氣設備。但是防雷器不能消除雷電中的“瞬變脈沖群干擾”，遺留下的脈沖群電壓足夠干擾、擊穿電子設備。所以防雷器不能保護電子設備。抗干擾器能夠消除“浪涌干擾”和“脈沖群干擾”，對電氣設備和電子設備都能起保護作用。但是它吸收的能量小，不能單獨把雷電的全部能量通通吃掉。所以，電子設備防雷，要有三級防雷再加抗干擾器
