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计算机EMC电磁兼容性问题
作者:  日期:2016-10-17  浏览次数:1516次  来源:
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      当然计算机已经普遍的应用在工农业、国防、科技、教育、管理等各个领域,家庭和个人使用计算机的情况也逐步普及。计算机作为一种数据处理和存储系统,外界电磁场干扰可能对其正常运行和信息安全造成危害;而作为电子设备,它的寄生辐射和电磁泄露也可能污染外界电磁环境或造成自身信息失密。计算机系统的电磁兼容性已成为一个迫切需要研究的问题。
      计算机的电磁兼容性问题具有一般电子设备的共性,又有其突出的特点。它即是一个敏感设备又是一个干扰源。它是低电平电子系统,就电磁兼容的角度而言,主要是一个敏感设备,它的主要电路是数字电路,数字电路的逻辑元件都有一定的阙值电平和与之相应的干扰容限,因而它不会影响低于容限的干扰,但对其所受到的高于容限的干扰破坏却没有恢复功能。计算机主要由脉冲数字电路和工作于开关状态的电路组成,所处理的是脉冲信号,因而易受外界脉冲干扰的影响,也向外界产生干扰脉冲。脉冲信号具有很宽的频谱,计算机的主频也有很宽的范围,包括长波、中波、短波、米波及分米波等很宽的波段与电力电子设备、广播、电视、通信、雷达等的基本工作波段相同,因而计算机工作再一个相当复杂的电磁环境之中,同时,计算机也在很宽的波段内向外界辐射和泄露电磁干扰,有人对未采取防泄漏措施的微机进行过测量,结果标明在很宽的波段内泄露均显著的超过规定标准的极限值,而在低频段和主振频率及其倍频附件尤为严重。目前,计算机向高速、宽带、高密集度、小型化发展,可能会导致干扰问题更加严重,给计算机电磁兼容性问题带来更多亟待解决的问题。但是利用数字化系统的高速运算功能、储存功能和判断功能,也有可能进一步开辟新的干扰途径。
      计算机的外界干扰的主要来源是射频干扰、工频电源干扰、静电干扰及雷电脉冲干扰等四类。(可利用静电放电发生器、雷击浪涌测试仪、工频磁场干扰模拟器、脉冲群模拟器等EMC测试仪器来模拟测试)。若计算机房处于大功率无线电发射设备、高频大电流设备或射频理疗设备等附近,当这些设备工作时,其空间电磁场强若超过120dBμV,则计算机的工作将受到严重的干扰。在电磁干扰环境中,计算机所受到的危害取决于干扰场强、频率和计算机自身的电磁敏感度。
      此外,某些电器设备产生的尖峰干扰脉冲、工业火花等也可通过供电线路进入计算机。研究标明,工频电源干扰和通过电源线的设备干扰十分严重。静电干扰是造成计算机中MOS电路损坏的主要原因。美国有统计标明,由静电【静电放电发生器测试防静电功能】导致计算机及其元器件的损坏造成的经济损失每年高达数亿美元。雷电脉冲通常通过电网供电电源进入计算机造成干扰,甚至使计算机或部件损害,在我国,由于雷电而致使计算机损坏的事例屡见不鲜。
      提高计算机系统的抗干扰能力的措施概括起来有几个方面。首先,从硬件、软件设计着手提高系统的抗干扰能力。在硬件设计中要进行EMC设计,综合采取各种抗干扰措施,在软件设计中,冗余技术、容错技术、数字滤波技术等都是有效方法;逻辑电路技术与软件技术的巧妙结合,可以用来作为抑制噪声的有力工具。其次,屏蔽接地是提高计算机抗干扰能力的又一有力措施,屏蔽包括机房屏蔽、整机屏蔽、元部件之间的屏蔽和隔离,电源的金线及传输线输入及输出线也应屏蔽接地。系统与机房不仅要有良好的接地,而且应有针对性的对交直流接地、高频接地、防雷接地和安全接地进行合理设计。此外,滤波也是抑制传导耦合干扰的重要方法,电源线滤波器可以显著降低来自供电网的干扰,在屏蔽体的出入口或导线的适当位置安装滤波电路也是非常必要的,采用光技术能传输高密度信息,不易受电磁感应噪声影响,是提高计算机抗干扰能力的又一途径。
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