电源分机的电磁干扰抑制设计_抑制电源电磁干扰用固定电容器
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745(2012)08-0165-01 摘要：系统或设备满足电磁兼容性(EMC)要求的必要步骤就是电磁干扰（EMI）抑制设计。本文将根据本人所从事的设计工作的具体情况，重点讨论测控系统电源部分的电磁干扰抑制设计，并通过测控系统的电磁兼容试验进行验证。
关键词：电磁干扰 电磁兼容 电磁干扰抑制设计
1.引言
电磁干扰（Electromagnetic Interference，简称EMI）问题并不是一个新出现的问题，而是电子（或者无线电）设备与生俱来的问题。最初设备种类较少且内部电路也较简单，电磁干扰并不明显。随着现代科技的发展，电子设备的种类越来越多，也获得了越来越广泛的应用。
2.电源分机地线设计
飞机系统的提供的电源有两种：27V直流电源和400Hz交流电源。但完成各部分电路中很少直接使用这两种电源，而是由电源分机对这两种电源进行处理后提供给其他电路。
常用的电源电路有：线性电源电路和开关电源电路。根据实际需要，电源分机既包含线性电路又包括开关电路，因此电源分机印制板的地线采用了单点和多点接地两种方式，线性电路部分以单点接地为主，而开关电路部分以多点接地为主，最终连接到公共接地点。
3.金属屏蔽盒的设计
作为测控系统的前端 — 天线单元，该部分屏蔽盒的设计应综合以下几方面的内容：⑴ 该部分电路的功耗很小，不必考虑散热问题，屏蔽盒可采用密封设计；⑵ 考虑到多次反射会削弱屏蔽效果，材料的厚度应保证可忽略多次反射的影响；⑶ 作为机载设备，重量要尽可能减轻；⑷ 应有很好的机械强度。
理想状态下，所选的金属屏蔽材料可以屏蔽所有的辐射干扰。针对其工作频率，尤其希望屏蔽位于130kHz～2MHz的辐射干扰，但实际中不可能达到此种理想状态，通常要求不低于80dB衰减。
根据铜、铝的趋肤深度、材料的机械强度及比重，确定用厚度d=0.8mm的铝加工屏蔽盒。铜的相对磁导率和相对电导率分别为σr =0.61，μr=1
金属铝的σr =0.61，μr=1，则在100kHz时，金属铝的屏蔽阻抗
(3-1)
在2MHz时，金属铝的屏蔽阻抗
(3-2)
⑴ 吸收损耗
金属铝在100kHz时δ=0.267mm，2MHz时δ=0.059mm，带入式，
（dB） (3-3)
可得100kHz时吸收损耗为
(3-4)
2MHz时吸收损耗为
(3-5)
随着频率升高、厚度增加，吸收损耗增大（此处未考虑涡流损耗）。
⑵ 反射损耗
反射损耗根据天线单元电路所处的位置，近场和远场干扰会同时并存，由铜的反射损耗特点，反射损耗中以近场磁场反射损耗最小，
在100kHz时，反射损耗（r=10m）
(3-6)
在2MHz时，反射损耗（r=10m）
(3-7)
⑶ 屏蔽效能
忽略多次反射后，屏蔽效能：S=A+R (3-8)
将得出的结果带入式(4-8)，在100kHz时，屏蔽效能S=108Db,在2MHz时，屏蔽效能S=183dB
通过上述计算可知，选择厚度0.8mm的铝材，可达到80dB的屏蔽要求。
4.滤波器的选择与安装设计
在电源分机初始的设计中，忽略了+28V滤波器的安装方式，在做CE102（电源线传导发射）摸底实验中，发现在100K频点附近，总是超出了达标范围。经过考虑和实践后发现电源分机中滤波器的引脚有电感效应，接地线也过长。在端口滤波的电缆和不滤波的电缆距离较近，有可能发生耦合。
解决方案如下：
⑴把滤波器与面板之间的导线的距离应尽量短。必要时，使用金属板遮挡一下，隔离近场干扰。⑵在输入端口，加入了电容进行前端滤波。⑶把电源分机上的28V滤波器进行位置的改装，使他尽可能的靠近对内送入28V的连接器。⑷在滤波器与连接器相连时，用铜箔包裹。⑸在连接器的外端加电导线也进行用铜箔包裹处理。
5.结束语
经过以上的改良措施，继续进行CE102（电源线传导发射）摸底实验，顺利通过了CE102（电源线传导发射）摸底实验。由此可看出经过电源分机的滤波器改装、加电电缆处理后。在抑制EMI的设计方面较为成功。
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