切斷感性負(fù)載時(shí)的電磁兼容性探討

圖5 電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖

圖6 電磁閥開斷時(shí)閥兩端電壓測(cè)試波形圖

由于電磁閥開斷時(shí)閥存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量將轉(zhuǎn)換為閥寄生電容的電場(chǎng)能量，而閥寄生電容很小，所以，其上的電場(chǎng)強(qiáng)度很高。

由于電磁閥開斷時(shí)刻的隨機(jī)性導(dǎo)致磁場(chǎng)存貯能量的隨機(jī)性，再加之觸點(diǎn)分?jǐn)嗍莻€(gè)漸近的過(guò)程，于是在觸點(diǎn)間產(chǎn)生多次擊穿和電弧，所以，電磁閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖呈現(xiàn)脈沖串形式。

由于電磁閥的電感和電容振蕩頻率很高，所以，振蕩波形上升和下降速率很快。

圖3中顯示電磁閥開斷時(shí)閥兩端電壓振蕩頻率接近2.5MHz，電壓上升前沿約80.1ns，電壓峰—峰值約2440V。

圖4中顯示電磁閥開斷時(shí)閥兩端產(chǎn)生的電壓脈沖串。

圖5中顯示電磁閥開斷時(shí)閥電流和電壓振蕩波形。其中Ch1為電流波形，Ch2為電壓波形，電壓峰—峰值達(dá)5440V。

圖6中顯示電磁閥開斷時(shí)閥兩端電壓上升前沿約5.33ns，電壓峰—峰值約3440V。

3 開斷感性負(fù)載的電磁兼容性探討

為了提高電子設(shè)備的電磁兼容能力，必須從開始設(shè)計(jì)時(shí)就要給予它足夠的重視。為此，要充分分析電子設(shè)備可能存在的電磁騷擾源及性質(zhì)；電磁干擾可能傳播的路徑及易接收電磁干擾的電磁敏感電路和器件。從而，在設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)對(duì)策，這樣可以部分消除可能出現(xiàn)的電磁干擾，減輕調(diào)試工作的壓力。在調(diào)試工作中，針對(duì)具體出現(xiàn)的電磁干擾，從接收電磁干擾的電路和元器件的表現(xiàn)，分析出電磁騷擾源之所在及電磁干擾可能傳播的路徑，再采取合適的解決辦法。從源頭抓起，往往是最根本的方法。

對(duì)開斷電感性負(fù)載——電磁閥所產(chǎn)生的電磁干擾可采用如下電磁兼容性措施。

3.1 對(duì)騷擾源采用的電磁兼容性措施

3.1.1 采用電壓過(guò)零型固態(tài)繼電器控制電磁閥的開斷

因?yàn)椋还荜P(guān)斷信號(hào)是何時(shí)發(fā)出的，而固態(tài)繼電器中的晶閘管只有當(dāng)其通過(guò)的電流小于維持電流時(shí)才自行關(guān)斷，這時(shí)電磁閥中存儲(chǔ)的能量很少，所以，產(chǎn)生的干擾也最小。從而可在根源上消滅騷擾源。

采用電壓過(guò)零型固態(tài)繼電器來(lái)控制電磁閥的開斷時(shí)，閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖見圖7。

圖7 采用固態(tài)繼電器控制電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖

該波形圖是采用齊齊哈爾電力半導(dǎo)體廠生產(chǎn)的，JG25Z3D電壓過(guò)零型固態(tài)繼電器控制電磁閥開斷時(shí)測(cè)得的。圖中顯示電磁閥開斷時(shí)，閥兩端電壓第一個(gè)正向峰值只有260V，小于電源電壓峰值。但是，固態(tài)繼電器不是理想的開關(guān)，它導(dǎo)通時(shí)其上有壓降，它關(guān)斷時(shí)其上有漏電流。

3.1.2 采用全橋整流后的直流給電磁閥供電

對(duì)感性的電磁閥線圈采用全橋整流后的直流電源供電，在關(guān)斷時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。這是因?yàn)?，感性的電磁線圈中的電流將通過(guò)全橋整流二極管續(xù)流，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)很小。采用全橋整流后的直流供電，電磁閥開斷時(shí)閥電流和兩端電壓測(cè)試波形圖見圖8。

圖8 采用全橋整流后的直流供電時(shí)電磁閥兩端電壓測(cè)試波形圖