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导语摘要:   文中介绍了接触电阻的概念,产生机理及组成,分析了接触电阻增大的原因,阐述了降低电力专用逆变电源-电力系统电气连接接触电阻的技术措施,探讨了“电接触学”的研发动向。

浅析电力专用逆变电源及如何屏蔽EMI

   逆变电源     |      2019-11-12
浅析电力专用逆变电源及如何屏蔽EMI

  文中介绍了接触电阻的概念,产生机理及组成,分析了接触电阻增大的原因,阐述了降低电力专用逆变电源-电力系统电气连接接触电阻的技术措施,探讨了“电接触学”的研发动向。

  1.概述。

  在电力专用逆变电源-电力系统中,不仅元件之间,电路之间,设备之间乃至元件内部都需要可靠的电力专用逆变电源-电力系统电气连接,任何一个连接处出现故障,都会影响系统的可靠运行,甚至引发停电事故或引发电气火灾,根据电气事故的统计分析,60%的电气事故的隐患和重大的电气逆变电源事故的发生,往往都与电力专用逆变电源-电力系统电气连接的接触不良有关。

  然而,要确保电力专用逆变电源-电力系统电气连接的接触可靠并非易事,因电力专用逆变电源-电力系统电气连接与需连接的电气设备,连接器件,连接方式,连接工艺,连接材料等密切相关,其连接的可靠性不仅取决于连接器件本身的材料,结构与几何尺寸等参数,更因电力专用逆变电源-电力系统电气连接的接触点大多暴露在大气中,大气污染如尘土,腐蚀性气体,湿度,温度,都会直接影响连接可靠性,变频电源由于现代工业,航天,军事等部门对供电的可靠性都提出了较高的要求,而电流在电力专用逆变电源-电力系统电气连接部位传导过程中,各种随机因素都将影响到电力专用逆变电源-电力系统电气连接的可靠性,如电流热效应,电动力,外界大气污染,温度,湿度影响和电磁干扰等都会造成电力专用逆变电源-电力系统电气连接接触的不可靠。

  由于电力专用逆变电源-电力系统电气连接的接触表面有一定粗糙度,真正的接触点非常小,(大多在微米范围内),一旦在该处介入尘土颗粒或腐交流电源蚀生成物,用宏观方法是无法观察的,只有借助微观检测手段,常用的如扫描电子显微镜(观察形貌),X射线能谱仪,X射线波谱仪(分析元素成份),光学显微镜(观察形貌)等,因为腐蚀生成物大多绝缘,故接触表面的接触电阻增加,导致电力专用逆变电源-电力系统电气连接的电气性能下降,为了降低电力专用逆变电源-电力系统电气连接接触表面的接触电阻,故电力专用逆变电源-电力系统电气连接的接触表面不能采用一般金属,常用的大多为贵金属,如金合金(镍或钴)钯合金(镍交流变频电源)等,而检验电力专用逆变电源-电力系统电气连接接触表面质量也只能用微观手段,肉眼无法辨别。

  1,正弦波逆变电源设计过程中屏蔽的商业必要性。

  笔者提出的一个重要概念:。

  一个项目在计划阶段就要考虑屏蔽问题,这样花费在屏蔽措施上的成本才会最低。

  若等到问题暴露出来再去查漏补缺,往往需要付出相当大的代价。

  屏蔽措施往往带来费用和仪器重量的增加,若能以其他EMC方式加以解决,就尽量减少屏蔽,(言下之意屏蔽是最后一招)。

  对于PCB应注意以三相变频电源下两点:。

  1,使导线及元器件尽量靠近一块大的金属板(这个金属板不是指屏蔽体)。

  2,使电气部件及线路尽量靠近地层(减少层间信号的电磁干扰,地层可以吸收部分干扰)这样,即使是需要加屏蔽,也可以降低对屏蔽效能(SEshiedlingeffectiveness)的需求。

  2,正弦波逆变电源设计过程中屏蔽的概念。

  屏蔽相当于一个滤波器,放置于电磁波的传播路径上,对其中的一部分频段形成高阻抗,阻抗比越大,屏蔽效能越好。

  对于一般金属,0.528.5V直流电源mm的厚度就能对1MHz的电磁波产生较好的屏蔽效果,对100MHz能有非常好的屏蔽效果,问题在于薄层金属屏蔽对1MHz以下或孔隙来说,屏蔽效果就不行了,本文重点介绍这方面。

  3,大的间距,矩形屏蔽会更好。

  (1)电路之间,屏蔽之间更大的间距能够减少相互干扰。

  (2)矩形(或不规则)的屏蔽外形,能够尽量避免频率共振,正方形的外壳往往容易引起共振。

  但总的来说,电路板一般位于屏蔽体内,其元器件,线路等都会改变预期的共振频率点,所以不必太操心。

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