楼主 | 收藏 | 举报 2020-05-09 21:08   浏览:8052   回复:0

一个可行的军工,航空电子设备浪涌及电磁脉冲解决方案

 随着气象条件的急剧变化,自然或者人为的各种高强度瞬变电磁脉冲,给人类的生命和财产安全造成严重威胁。比如:2019年5月,一架俄罗斯苏霍伊-100喷气式客机,在着陆前,遭遇雷击,导致通讯设备失灵,而后硬着陆,造成41人遇难的事故;2005年12月,一场太阳风暴所释放的X射线使卫星通讯和全球定位系统信号中断了10分钟,给全球造成的经济损失难以估量,本文尝试对浪涌和电磁脉冲防护进行分析,并给出一个可行的产品解决方案。

(一)浪涌(electrical surge)和电磁脉冲(EMP)介绍

雷击浪涌:由于直击雷或者间接雷引起瞬态过电压。通常会在电力线上感应出很高的电压,由于雷击浪涌的能量非常巨大,需要通过分级泄放的方法,一般采取三级到四级保护,将雷击能量逐步泄放到大地。

电磁脉冲:是另一种瞬态现象,相对于浪涌,能量更小,在时域波形中,是一个纳秒或者皮秒级短脉冲信号;具有辐射范围广,强度高,频谱宽的特点,可以通过多种方式进行耦合,对电子设备或系统具有强大的破坏效应。

(二)产品介绍及解决方案

TY630系列滤波器:EMI/EMP滤波器,14Khz~40Ghz,全频段衰减大于100dB ;电路为稳态电路,EMP衰减值大于30dB(C系列),大于26dB(CL系列),可以充分满足EMP抑制的要求。优点:滤波器内部没有瞬态电路,不含有MOV,TVS器件,故不存在老化,劣化问题。缺点:泄漏电流很大,浪涌8/20uS波形测试效果较差。(EMP测试按照MIL188-125-1/2进行)。

TYJ6200T系列滤波器:电路由稳态电路加瞬态电路组成,EMP衰减值大于30dB,可以充分满足EMP抑制的要求。优点:泄漏电流小,瞬态电路还可以把浪涌电压钳位在一个很低的电压水平(小于350V), 缺点:含有MOV,TVS器件,存在器件老化,劣化问题。

正弦波跟踪滤波器:(sine wave tracking filter,也叫正弦波跟踪浪涌保护器):250VAC,额定电流1-20安培。它的钳位值是跟随正弦波移动的,能够消除偏离正弦波一定幅度的浪涌,使浪涌电压的幅度始终小于一定值。而普通浪涌保护器仅能够将幅度固定的浪涌电压消除掉(钳位值恒定),但正弦波上仍然残留了较大的浪涌电压。正弦波跟踪滤波器是浪涌保护器的高端应用版本,可以替代美国禁运产品。

TYJ140系列有源浪涌抑制器:直流浪涌抑制时,TVS具备优异的钳位功能,一直是工程师的首选,但是按照GJB188,GJB298,铁路RIA12标准,波形持续时间为30-500mS;TVS管工作时,PN结就会热击穿损坏,如下图。此时,有源浪涌抑制器就是最佳解决办法。

我司有源浪涌抑制器工作原理如下:产品由MOS管,采样电路,CPU,泄流电路四部分组成。以28V有源浪涌抑制器为例:通电后,抑制器完成建压,打开MOS管,使MOS管处于全导通状态,泄流回路处于待机状态。如果采样电路采集到浪涌信号,CPU就会打开泄流电路,并由MOS管将输出电压钳位在35~36V,浪涌结束后,泄流回路又回到待机状态,持续给后续电路提供一个稳定电压。如下图。

谐振腔波导型EMP滤波器:由于此产品不属于我司业务范围,在此不做说明。

在本文中,长沙市泰泽电子大赢家足球比分网给出了浪涌和电磁脉冲抑制的多种方法,用户可根据实际情况,选择合适的产品,改善电子设备或系统的浪涌和电磁脉冲防护能力,顺利通过相关测试。

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