1、某控制箱電磁兼容存在的問題
控制箱的主要單元布局如下圖所示(某系統的主要單元布局),主要由控制箱、步進電機及前板遙控/手柄組成,控制箱為受試設備??刂葡溆?20V/50Hz供電。電源端口的濾波器選型不當與安裝部位不當是CE102、RE102超標的原因之一、另外功率驅動線端口與信號控制端口的傳導干擾大是RE102超標的另外一個原因。
圖1 某系統的主要單元布局
控制箱各個搭接面之間螺接間距較大,因此其屏蔽效能相對較差,這是系統RE102超標的一個原因,而這個原因很有可能導致系統的敏感度測試出現不合格。
2、電磁兼容分析
(1) 電路分析
受試設備為控制箱,控制箱的供電為交流220V/50Hz。主要的干擾源有:
AC/DC模塊的開關脈沖及高次諧波;
驅動器的功率驅動單元;
驅動器及控制器中的數字信號及其高次諧波。
控制器相對于功率驅動器而言屬于主要的敏感設備,控制箱中主要的干擾源產生的干擾:一通過機箱內部的線-線耦合及場-線耦合產生的干擾沿線纜傳導及輻射;二通過箱體的孔、縫產生電磁泄漏。
(2)結構分析
控制箱的各個搭接面之間的縫隙較大,螺釘間距大,金屬的翹曲效應大大降低了箱體的屏蔽效果,是結構縫隙存在嚴重的電磁泄漏。
3、電磁兼容整改方案
主要通過端口濾波,箱體及線纜的屏蔽,減小干擾通過線纜的傳導及輻射,同時增強箱體的屏蔽效能,減小箱體的電磁泄漏。
(1) 電連接端口的濾波器選用要求
220V/50Hz電源端口處加裝高性能單相軍用交流濾波器;
后板電機口加裝功率驅動濾波器;
手柄接口加裝軍用信號濾波器;
遙控接口加裝軍用信號濾波器。
圖2 電路的傳導干擾抑制
圖3 優化后某系統的主要單元布局
優化后的系統的主要單元布局上圖所示,電源濾波器靠近電源安裝,避免電源濾波器由于線-線耦合而失效,同時加裝電機驅動濾波器、手柄、遙控信號濾波器解決信號線上的傳導干擾。
濾波器選型、安裝詳細信息
(2)結構的屏蔽設計要求
箱體、蓋板、連接器之間的搭接面均應連續導電;
連接器采用屏蔽組件;
箱體為連續焊接的五面體,箱體與蓋板的搭接面加裝金屬襯墊,減小搭接面處的阻抗,搭接面寬度需大于6mm;
各個面板采用螺釘緊固,建議螺釘間距≤50mm,否則箱體與蓋板搭接面很難導電連續連接;
連接器與箱體搭接面加裝導電連接器襯墊(型號:KSGE-P23075-200k)。
(3) 外接線纜的電磁加固要求
機箱外部的外接線纜采用雙層屏蔽,屏蔽層與連接器尾部實現360°搭接。