EFT概述和EFT干擾的抑制
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- 日期 : 2019-03-19
在電氣和機電設(shè)備中常見的一種瞬態(tài)干擾，即EFT，是由繼電器、馬達、變壓器等電感器件產(chǎn)生的。一般來說，這些器件構(gòu)成系統(tǒng)的一部分，因此干擾往往在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生。設(shè)計人員對此應(yīng)給予足夠的重視。
開關(guān)觸點被擊穿導(dǎo)通（可見到藍光）的機理有兩種：輝光放電和弧光放電。
1、輝光放電
當(dāng)加在氣體上的電場強度較強時，氣體中的自由電子或離子會獲得足夠能量，撞擊其他原子或分子，產(chǎn)生更多的自由電子和離子，形成導(dǎo)電氣體，這種狀態(tài)稱為氣體電離。當(dāng)觸點之間的氣體發(fā)生電離時，會產(chǎn)生一種能自行維持的輝光放電。
能夠造成氣體電離的電壓稱為起輝電壓。起輝電壓與氣體種類、氣體壓力和觸點之間距離有關(guān)。氣體發(fā)生電離以后，只需要較低電壓就能維持其電離狀態(tài)。這個維持電壓與觸點的距離無關(guān)。在空氣中大約為300V。另外，為了維持導(dǎo)通，還需要一個最小電流，通常為幾個mA。
2、弧光放電
金屬中的電子處于自由狀態(tài)，有些電子的速度足夠高，可以脫離金屬表面。通常情況下，它們很快就會被拉回金屬表面。但如果有一個外加電場能夠克服這個拉回電子的力，則電子就成為空間的自由電子。在外界電場的作用下，電子從陰極射向陽極，由于局部電流很大，使觸點局部溫度很高，這可能使金屬汽化，形成了一個金屬氣體橋，這就是輝光放電。
一旦形成了金屬氣體橋，發(fā)生了輝光放電，只要外界電壓能克服陰極電位，并且有足夠的電流使金屬汽化，弧光放電就能夠保持。其他金屬橋上的電流由電路電阻和電源電壓決定。
EFT干擾的抑制
1、減小PCB接地線公共阻抗
如果受干擾設(shè)備在電源端或信號輸入輸出端沒有良好的濾波性能，則EFT測試信號會有一部分進入受干擾設(shè)備的后續(xù)電路?，F(xiàn)代電子設(shè)備很少有不含數(shù)字電路的，而數(shù)字電路對脈沖騷擾比較敏感。侵入到后續(xù)電路的EFT信號通過直接觸發(fā)或靜電耦合，會使數(shù)字電路工作異常。
另外，侵入的EFT信號還會通過PCB的公共地線騷擾受試設(shè)備，此處的地線是指電子設(shè)備中各電路和單元電位基準(zhǔn)的連接線，即信號地線。由于任何地線既有電阻又有電抗，所以當(dāng)有電流、流過時，必然會產(chǎn)生壓降。對于EFT信號，其電流變化極快，含有大量高頻分量。
2、抑制EFT的其他方法
對頻帶這樣寬、幅值有很大的EFT騷擾進行抑制不是件容易的事。僅用濾波器來抑制EFT難以達到目的。需要用幾種方法配合使用方能取得較好的效果。大量的試驗表明，EFT的騷擾能量不像浪涌那樣大，一般不會損壞元器件，它只是使受試設(shè)備工作出現(xiàn)軟故障，如程序混亂、數(shù)據(jù)丟失等，換句話說，就是產(chǎn)品性能下降或功能喪失，一旦對產(chǎn)品進行人工復(fù)位，或?qū)?shù)據(jù)重新寫入芯片，在不加EFT的情況下，產(chǎn)品又能正常工作。
抑制EFT的其他方法有：
開關(guān)觸點被擊穿導(dǎo)通（可見到藍光）的機理有兩種：輝光放電和弧光放電。
1、輝光放電
當(dāng)加在氣體上的電場強度較強時，氣體中的自由電子或離子會獲得足夠能量，撞擊其他原子或分子，產(chǎn)生更多的自由電子和離子，形成導(dǎo)電氣體，這種狀態(tài)稱為氣體電離。當(dāng)觸點之間的氣體發(fā)生電離時，會產(chǎn)生一種能自行維持的輝光放電。
能夠造成氣體電離的電壓稱為起輝電壓。起輝電壓與氣體種類、氣體壓力和觸點之間距離有關(guān)。氣體發(fā)生電離以后，只需要較低電壓就能維持其電離狀態(tài)。這個維持電壓與觸點的距離無關(guān)。在空氣中大約為300V。另外，為了維持導(dǎo)通，還需要一個最小電流，通常為幾個mA。
2、弧光放電
金屬中的電子處于自由狀態(tài)，有些電子的速度足夠高，可以脫離金屬表面。通常情況下，它們很快就會被拉回金屬表面。但如果有一個外加電場能夠克服這個拉回電子的力，則電子就成為空間的自由電子。在外界電場的作用下，電子從陰極射向陽極，由于局部電流很大，使觸點局部溫度很高，這可能使金屬汽化，形成了一個金屬氣體橋，這就是輝光放電。
一旦形成了金屬氣體橋，發(fā)生了輝光放電，只要外界電壓能克服陰極電位，并且有足夠的電流使金屬汽化，弧光放電就能夠保持。其他金屬橋上的電流由電路電阻和電源電壓決定。
EFT干擾的抑制
1、減小PCB接地線公共阻抗
如果受干擾設(shè)備在電源端或信號輸入輸出端沒有良好的濾波性能，則EFT測試信號會有一部分進入受干擾設(shè)備的后續(xù)電路?，F(xiàn)代電子設(shè)備很少有不含數(shù)字電路的，而數(shù)字電路對脈沖騷擾比較敏感。侵入到后續(xù)電路的EFT信號通過直接觸發(fā)或靜電耦合，會使數(shù)字電路工作異常。
另外，侵入的EFT信號還會通過PCB的公共地線騷擾受試設(shè)備，此處的地線是指電子設(shè)備中各電路和單元電位基準(zhǔn)的連接線，即信號地線。由于任何地線既有電阻又有電抗，所以當(dāng)有電流、流過時，必然會產(chǎn)生壓降。對于EFT信號，其電流變化極快，含有大量高頻分量。
2、抑制EFT的其他方法
對頻帶這樣寬、幅值有很大的EFT騷擾進行抑制不是件容易的事。僅用濾波器來抑制EFT難以達到目的。需要用幾種方法配合使用方能取得較好的效果。大量的試驗表明，EFT的騷擾能量不像浪涌那樣大，一般不會損壞元器件，它只是使受試設(shè)備工作出現(xiàn)軟故障，如程序混亂、數(shù)據(jù)丟失等，換句話說，就是產(chǎn)品性能下降或功能喪失，一旦對產(chǎn)品進行人工復(fù)位，或?qū)?shù)據(jù)重新寫入芯片，在不加EFT的情況下，產(chǎn)品又能正常工作。
抑制EFT的其他方法有：
使用EFT測試濾波器或吸收器、將騷擾源遠離敏感電路、正確使用接地技術(shù)、在軟件中加入抗騷擾指令、安裝瞬變騷擾吸收器。通常這些方法都是結(jié)合使用，以達到最佳效果。
