電磁兼容(EMC)是近年來發(fā)展很快并受到廣泛重視的學(xué)科領(lǐng)域。IEC(國際電工委員會)對EMC的定義是:“設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作,且不對該環(huán)境中任何事物產(chǎn)生不允許的電磁騷擾的能力”。電磁騷擾(EMD)定義是:任何可能引起設(shè)備或系統(tǒng)性能降低或?qū)τ猩盁o生命物質(zhì)產(chǎn)生損害作用的電磁現(xiàn)象。電磁騷擾可能是電磁噪聲,無用信號或傳播媒介自身的變化。電磁噪聲與EMD術(shù)語有相似的含義,指“一種明顯不傳送信息的時變電磁現(xiàn)象,它可能與有用信號疊加或組合?!彪姶膨}擾源分為自然騷擾源和人為騷擾源。
典型的自然騷擾源有:
(1)雷擊電磁脈沖LEMP,又稱大氣噪聲;
(2)太陽噪聲,太陽黑子活動時產(chǎn)生的磁暴;
(3)宇宙噪聲,來自銀河系;
(4)靜電放電ESD;人為騷擾源較多,
典型的有:
(1)電力網(wǎng)絡(luò)中操作過電壓SEMP;
(2)核致電磁脈沖NEMP;
(3)高壓配電系統(tǒng)對地短路造成過電壓;
其它家電、高頻設(shè)備、電力設(shè)備、內(nèi)燃機、無線電發(fā)射和接收設(shè)備、高速數(shù)字電路設(shè)備等,通過放電噪聲、接觸噪聲、過渡現(xiàn)象、反射現(xiàn)象、非功能性噪聲和無用信號等電磁騷擾的發(fā)生機理均會造成電磁干擾。
在IEC61312-1中對LEMP定義為:“作為干擾源的閃電電流和閃電電磁場?!盙B50057-94局部修改條文定義為:“作為干擾源的直接雷擊和附近雷擊所引起的效應(yīng)。絕大多數(shù)是通過連接導(dǎo)體的干擾,如雷電流或部分雷電流,被雷電擊中的裝置的電位升高以及磁輻射干擾?!盠EMP屬由于放電而產(chǎn)生的噪聲,由于雷云之間或雷云與大地之間產(chǎn)生火花放電,往往伴隨著急劇的電流、電壓的瞬時變化,即di/dt或du/dt很大。與NEMP相比LEMP的電磁場強度、陡度和破壞范圍都弱得多,但雷電這一大氣物理現(xiàn)象,每次釋放的數(shù)百兆焦?fàn)枺∕J)能量與足可影響敏感設(shè)備的毫焦?fàn)枺╩J)能量相比相差懸殊。1971年美國通用研究公司R·D希爾用仿真試驗建立模式證明:由于雷電干擾,對無屏蔽的計算機當(dāng)磁感應(yīng)強度Bm=0.07GS時,計算機會誤動作;當(dāng)Bd=2.4GS時,計算機設(shè)備會永久性損壞。隨著人類在1973年將1萬個元件安置在 1cm2面積上標(biāo)志著進入信息時代,這個數(shù)值在逐漸變小。特別是電子技術(shù)從本世紀六十年代的電子管元器件發(fā)展到八十年代大型集成電路以來,元件的耐受能量已由0.1~10J降至10―8~10―6J,因而設(shè)備損壞率驟然升高。各種設(shè)備、元件摧毀能量
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