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电鱼器的电磁感应和电磁干扰

很多人从事电子线路设计的时候,都是从认识电子元器件开始,当然,我也不例外!但从事电磁兼容设计实际上应从电磁场理论开始,即从电磁感应开始。

一般电子线路都是由电阻器、电容器、电感器、变压器、有源器件和导线组成,当电路中有电压存在的时候,在所有带电的元器件周围都会产生电场,当电路中有电流流过的时候,在所有载流体的周围都存在磁场。

电容器是电场最集中的元件,流过电容器的电流是位移电流,这个位移电流是由于电容器的两个极板带电,并在两个极板之间产生充放电,形成位移电流。实际上电容器回路中的电流并没有真正流过电容器,而只是对电容器进行充放电。当电容器的两个极板张开时,可以把两个极板看成是一组电场辐射天线,此时在两个极板之间的电路都会对极板之间的电场产生感应。在两极板之间的电路不管是闭合回路,或者是开路,在与电场方向一致的导体中都会产生位移电流,既电流一会儿向前跑,一会儿向后跑。

电感器和变压器是磁场最集中的元件,流过变压器次级线圈的电流是感应电流,这个感应电流是因为变压器初级线圈中有电流流过时,产生磁感应而产生的,
电鱼器在电感器和变压器周边的电路,都可看成是一个变压器的感应线圈,当电感器和变压器漏感产生的磁力线穿过某个电路时,此电路作为变压器的“次级线圈”就会产生感应电流。两个相邻回路的电路,也同样可以把其中的一个回路看成是变压器的“初级线圈”,而另一个回路可以看成是变压器的“次级线圈”,因此两个相邻回路同样产生电磁感应,既相互产生干扰。

抑制电磁辐射干扰的最有效方法是对电磁场进行屏蔽,用导体把两个带电体之间的电力线截断,或用高导磁率的磁性材料把产生干扰磁场的物体进行屏蔽。但用于电场屏蔽的导体需要良好接地才能有效,如果屏蔽电场的导体不能良好接地,屏蔽电场的导体不但起不到屏蔽作用,反而对电场辐射干扰起到接力赛的效果,因为电场也会通过感应使屏蔽导体带电。另外,用导体对磁感应干扰进行屏蔽,也会产生意想不到的作用。因为,磁力线穿过导体的时候,也会产生感应电流,即:涡流。涡流又会产生磁场,这个新产生的磁场的方向正好与干扰磁场的方向相反,两者正好可以互相抵消。

目前,对电磁兼容EMC电路设计,还没有一种有效的方法能像设计一个放大器那样,可以通过计算使放大器的放大倍数精确到百分之几以内。对电磁兼容EMC进行设计的主要方法还是靠经验或借助别人的经验,需要不断实践才会不断提高。

 

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