時(shí)間：2023-03-20 16:23:05
序論：在您撰寫電子設(shè)備論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1原理與設(shè)計(jì)
大功率，高電壓的電力電子設(shè)備都是有數(shù)量較多的單個(gè)性能參數(shù)一致的功率器件經(jīng)過并聯(lián)、串聯(lián)、串聯(lián)后再并聯(lián)等方式組合而成。
1.1多個(gè)功率器件并聯(lián)時(shí)自愈工作原理多個(gè)功率器件并聯(lián)時(shí)如圖1所示，并聯(lián)于功率器件勻流電阻兩端的光電隔離開關(guān)輸出信號會同步于功率器件的開斷工作狀態(tài)，該信號與同步觸發(fā)脈沖器的輸出信號進(jìn)行比較。這兩個(gè)信號如果同步則比較器不輸出，如果不同步則比較器輸出控制命令，令與該功率器件串聯(lián)的斷路開關(guān)斷開，自動斷開故障的功率器件，同時(shí)通過顯示控制總線向顯示控制屏發(fā)出顯示該功率器件故障的指示信息。
1.2多個(gè)功率器件串聯(lián)時(shí)自愈工作原理多個(gè)功率器件串聯(lián)時(shí)如圖2所示，并聯(lián)于功率器件的光電隔離開關(guān)的輸出信號會同步于功率器件的開斷工作狀態(tài)，該信號與同步觸發(fā)脈沖器的輸出信號進(jìn)行比較。這兩個(gè)信號如果同步，則比較器不輸出，如果不同步則輸出控制命令，令與該功率器件并聯(lián)的旁路開關(guān)閉合，自動短路掉故障的功率器件，同時(shí)通過顯示控制總線向顯示控制屏發(fā)出顯示該功率器件故障的指示信息。
2應(yīng)用實(shí)例
以串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)設(shè)備的變頻電源為例進(jìn)行試驗(yàn)測試，變頻電源的輸出采用大功率高耐壓多只IGBT器件并聯(lián)后組成橋式輸出電路。變頻電源的技術(shù)參數(shù)為：額定輸出功率:100kW；額定輸入電壓：三相380V±12%50Hz；輸出電壓：0～350V連續(xù)可調(diào)，輸出電壓不穩(wěn)定度≤1%；額定輸出電流：286A。圖3為橋式輸出四分之一橋臂的部分電路，QA11和QA21為輸出功率器件IGBT；KA11和KA21分別為QA11和QA21功率器件的自動剔除的高速繼電器；RA11和RA21為功率器件的勻流電阻；AI1為功率器件的驅(qū)動輸入信號端；AO11和AO21為對應(yīng)功率器件異常后輸出指示信號端，高電平為異常；UA11和UA21為比較器；OUTA為橋臂輸出端。電路工作原理為，比較器UA11和UA21始終比較輸入端1和2的信號，若這兩個(gè)電平信號始終同步則，它的輸出端3處于低電平，繼電器KA11和KA21不動作，功率器件QA11和QA21全部正常工作；若某個(gè)功率器件擊穿或開路，該路對應(yīng)的比較器1和2路的輸入端將會不同步，此時(shí)比較器輸出端3將輸出高電平，驅(qū)動該路繼電器閉合，切斷了該功率器件電源回路，同時(shí)使繼電器自保持，且輸出一個(gè)高電平報(bào)警信號，其余的功率器件由于電路設(shè)計(jì)時(shí)都具有比較大的冗余，能夠繼續(xù)工作，能夠確保試驗(yàn)過程繼續(xù)進(jìn)行下去，直到試驗(yàn)工作全面完成。實(shí)現(xiàn)了預(yù)知故障，提高了電力電子設(shè)備工作可靠性。對于串聯(lián)的功率器件可以采用類似的方法進(jìn)行單個(gè)功率器件損壞后自動剔除。
3結(jié)論
關(guān)鍵詞：電子設(shè)備電磁兼容性干擾源有效抑制
1引言
隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)代的電子設(shè)備已廣泛地應(yīng)用于人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。當(dāng)前，電子設(shè)備已處速發(fā)展的時(shí)期，并且這個(gè)發(fā)展過程仍以日益增長的速度持續(xù)著。電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用和發(fā)展，必然導(dǎo)致它們在其周圍空間產(chǎn)生的電磁場電平的不斷增加。也就是說，電子設(shè)備不可避免地在電磁環(huán)境（EME）中工作。因此，必須解決電子設(shè)備在電磁環(huán)境中的適應(yīng)能力。電磁兼容性（EMC）是一門關(guān)于抗電磁干擾（EMI）影響的科學(xué)。目前，就世界范圍來說，電磁兼容性問題已經(jīng)形成一門新的學(xué)科。電磁兼容的中心課題是研究控制和消除電磁干擾，使電子設(shè)備或系統(tǒng)與其它設(shè)備聯(lián)系在一起工作時(shí)，不引起設(shè)備或系統(tǒng)的任何部分的工作性能的惡化或降低。一個(gè)設(shè)計(jì)理想的電子設(shè)備或系統(tǒng)應(yīng)該既不輻射任何不希望的能量，又應(yīng)該不受任何不希望有的能量的影響。
2電磁干擾源的分類
各種形式的電磁干擾是影響電子設(shè)備電磁兼容性的主要因素，因此，它是電磁兼容性設(shè)計(jì)中需要研究的重要內(nèi)容。
2－1內(nèi)部干擾
內(nèi)部干擾是指電子設(shè)備內(nèi)部各元部件之間的相互干擾，包括以下幾種。
（1）工作電源通過線路的分布電容和絕緣電阻產(chǎn)生漏電造成的干擾；(與工作頻率有關(guān))
（2）信號通過地線、電源和傳輸導(dǎo)線的阻抗互相耦合，或?qū)Ь€之間的互感造成的干擾；
（3）設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部某些元件發(fā)熱，影響元件本身或其它元件的穩(wěn)定性造成的干擾；
（4）大功率和高電壓部件產(chǎn)生的磁場、電場通過耦合影響其它部件造成的干擾。
2－2外部干擾
外部干擾是指電子設(shè)備或系統(tǒng)以外的因素對線路、設(shè)備或系統(tǒng)的干擾，包括以下幾種。
（1）外部的高電壓、電源通過絕緣漏電而干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)；
（2）外部大功率的設(shè)備在空間產(chǎn)生很強(qiáng)的磁場，通過互感耦合干擾電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)；
（3）空間電磁波對電子線路或系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾；
（4）工作環(huán)境溫度不穩(wěn)定，引起電子線路、設(shè)備或系統(tǒng)內(nèi)部元器件參數(shù)改變造成的干擾；
（5）由工業(yè)電網(wǎng)供電的設(shè)備和由電網(wǎng)電壓通過電源變壓器所產(chǎn)生的干擾。
3干擾的傳遞途徑
當(dāng)干擾源的頻率較高、干擾信號的波長又比擾的對象結(jié)構(gòu)尺寸小，或者干擾源與擾者之間的距離r>>λ／2π時(shí)，則干擾信號可以認(rèn)為是輻射場，它以平面電磁波形式向外副射電磁場能量進(jìn)入擾對象的通路。
（2）干擾信號以漏電和耦合形式，通過絕緣支承物等（包括空氣）為媒介，經(jīng)公共阻抗的耦合進(jìn)入擾的線路、設(shè)備或系統(tǒng)。
如果干擾源的頻率較低，干擾信號的波長λ比擾對象的結(jié)構(gòu)尺寸長，或者干擾源與干擾對象之間的距離r<<λ／2π，則干擾源可以認(rèn)為是似穩(wěn)場，它以感應(yīng)場形式進(jìn)入擾對象的通路。
（3）干擾信號可以通過直接傳導(dǎo)方式引入線路、設(shè)備或系統(tǒng)。
4電磁兼容性設(shè)計(jì)的基本原理
4－1接地
接地是電子設(shè)備的一個(gè)很重要問題。接地目的有三個(gè)：
（1）接地使整個(gè)電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個(gè)公共的參考零電位，保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。
（2）防止外界電磁場的干擾。機(jī)殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機(jī)殼上的大量電荷通過大地泄放，否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。另外，對于電路的屏蔽體，若選擇合適的接地，也可獲得良好的屏蔽效果。
（3）保證安全工作。當(dāng)發(fā)生直接雷電的電磁感應(yīng)時(shí)，可避免電子設(shè)備的毀壞；當(dāng)工頻交流電源的輸入電壓因絕緣不良或其它原因直接與機(jī)殼相通時(shí)，可避免操作人員的觸電事故發(fā)生。此外，很多醫(yī)療設(shè)備都與病人的人體直接相連，當(dāng)機(jī)殼帶有110V或220V電壓時(shí)，將發(fā)生致命危險(xiǎn)。
因此，接地是抑制噪聲防止干擾的主要方法。接地可以理解為一個(gè)等電位點(diǎn)或等電位面，是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位，但不一定為大地電位。為了防止雷擊可能造成的損壞和工作人員的人身安全，電子設(shè)備的機(jī)殼和機(jī)房的金屬構(gòu)件等，必須與大地相連接，而且接地電阻一般要很小，不能超過規(guī)定值。
電路的接地方式基本上有三類，即單點(diǎn)接地、多點(diǎn)接地和混合接地。單點(diǎn)接地是指在一個(gè)線路中，只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)。其它各個(gè)需要接地的點(diǎn)都直接接到這一點(diǎn)上。多點(diǎn)接地是指某一個(gè)系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引線的長度最短。接地平面，可以是設(shè)備的底板，也可以是貫通整個(gè)系統(tǒng)的地導(dǎo)線，在比較大的系統(tǒng)中，還可以是設(shè)備的結(jié)構(gòu)框架等等?；旌辖拥厥菍⒛切┲恍韪哳l接地點(diǎn)，利用旁路電容和接地平面連接起來。但應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。
4－2屏面
屏蔽就是對兩個(gè)空間區(qū)域之間進(jìn)行金屬的隔離，以控制電場、磁場和電磁波由一個(gè)區(qū)域?qū)α硪粋€(gè)區(qū)域的感應(yīng)和輻射。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個(gè)系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴(kuò)散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。
因?yàn)槠帘误w對來自導(dǎo)線、電纜、元部件、電路或系統(tǒng)等外部的干擾電磁波和內(nèi)部電磁波均起著吸收能量（渦流損耗）、反射能量（電磁波在屏蔽體上的界面反射）和抵消能量（電磁感應(yīng)在屏蔽層上產(chǎn)生反向電磁場，可抵消部分干擾電磁波）的作用，所以屏蔽體具有減弱干擾的功能。
屏蔽體材料選擇的原則是：
（1）當(dāng)干擾電磁場的頻率較高時(shí)，利用低電阻率（高電導(dǎo)率）的金屬材料中產(chǎn)生的渦流（P=I2R，電阻率越低（電導(dǎo)率越高），消耗的功率越大），形成對外來電磁波的抵消作用，從而達(dá)到屏蔽的效果。
（2）當(dāng)干擾電磁波的頻率較低時(shí)，要采用高導(dǎo)磁率的材料，從而使磁力線限制在屏蔽體內(nèi)部，防止擴(kuò)散到屏蔽的空間去。
（3）在某些場合下，如果要求對高頻和低頻電磁場都具有良好的屏蔽效果時(shí)，往往采用不同的金屬材料組成多層屏蔽體。
4－3其它抑制干擾方法
（1）濾波
濾波是抑制和防止干擾的一項(xiàng)重要措施。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平，因?yàn)楦蓴_頻譜成份不等于有用信號的頻率，濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。所以，采用濾波網(wǎng)絡(luò)無論是抑制干擾源和消除干擾耦合，或是增強(qiáng)接收設(shè)備的抗干擾能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡(luò)能把電路與電源隔離開，消除電路之間的耦合，并避免干擾信號進(jìn)入電路。對高頻電路可采用兩個(gè)電容器和一個(gè)電感器（高頻扼流圈）組成的CLCMπ型濾波器。濾波器的種類很多，選擇適當(dāng)?shù)臑V波器能消除不希望的耦合。
（2）正確選用無源元件
實(shí)用的無源元件并不是“理想”的，其特性與理想的特性是有差異的。實(shí)用的元件本身可能就是一個(gè)干擾源，因此正確選用無源元件非常重要。有時(shí)也可以利用元件具有的特性進(jìn)行抑制和防止干擾。
（3）電路技術(shù)
有時(shí)候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求，可以結(jié)合屏蔽，采取平衡措施等電路技術(shù)。平衡電路是指雙線電路中的兩根導(dǎo)線與連接到這兩根導(dǎo)線的所有電路，對地或?qū)ζ渌鼘?dǎo)線都具有相同的阻抗。其目的在于使兩根導(dǎo)線所檢拾到的干擾信號相等。這時(shí)的干擾噪聲是一個(gè)共態(tài)信號，可在負(fù)載上自行消失。另外，還可采用其它一些電路技術(shù)，例如接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，整形電路，積分電路和選通電路等等?？傊捎秒娐芳夹g(shù)也是抑制和防止干擾的重要措施。
5電磁兼容性問題的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)
干擾特別委員會（CISPR），主要研究無線電系統(tǒng)中干擾噪聲的測量。1976年，CISPR開始制訂電磁干擾的EMI標(biāo)準(zhǔn)。1900年10月在幾經(jīng)修訂基礎(chǔ)上公布再版標(biāo)準(zhǔn)，隨后該委員會還與國際無線通信資詢委員會一起審議，為電子產(chǎn)品電磁兼容性的檢測制訂數(shù)據(jù)要求及具體方法。制訂了以信息技術(shù)裝置噪聲為對象的“工業(yè)、科學(xué)及醫(yī)療用無線電儀器的干擾特性允許值及其測量方法”（標(biāo)準(zhǔn)11號）；“車輛、機(jī)動船和火花點(diǎn)火發(fā)動驅(qū)動裝置無線電干擾特性的測量方法及允許值”（標(biāo)準(zhǔn)12號）；“無線電和電視接收機(jī)的無線電干擾特性的測量方法及允許值”（標(biāo)準(zhǔn)13號）等。直至1992年中期，國際EMI標(biāo)準(zhǔn)才最終完善起來。CISPR推薦的容限已為世界上許多國家所采納，并作為其國家條例的基礎(chǔ)。
無線電發(fā)射機(jī)功率電平是影響周圍無線電電子設(shè)備，產(chǎn)生干擾電平的一個(gè)重要因素。因此無線電發(fā)射機(jī)功率電平應(yīng)該受到限制。例如，根據(jù)無線電通信咨詢委員會357-1號建議，在衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面微波中繼通信線路共同使用的（5800～8100MHz）頻段上，當(dāng)給到天線上的功率不超過13dBW時(shí)，應(yīng)該限制微波中繼通信線路的發(fā)射機(jī)有效輻射功率（即發(fā)射機(jī)功率和天線增益的乘積）數(shù)值為55dBW。建議同時(shí)限制衛(wèi)星通信的地面站的功率及通信衛(wèi)星輻射功率通量密度。許多其它的無線電業(yè)務(wù)，例如業(yè)余無線電愛好者的，移動通信系統(tǒng)等的發(fā)射機(jī)功率的最大值也應(yīng)該受到限制。
頻率規(guī)劃在全國和全世界范圍內(nèi)已被廣泛采用，是提高射頻資源利用率的一種途徑，也是保證無線電電子設(shè)備電磁兼容性的重要措施之一。因此應(yīng)嚴(yán)格按照國際協(xié)議（無線電頻率分配表）和全國文件，實(shí)行國家、地區(qū)的頻帶劃分和業(yè)務(wù)之間的頻帶分配。根據(jù)頻率—空間分配的原理進(jìn)行無線頻道分配。頻率規(guī)劃必須保證每個(gè)無線電電子設(shè)備干擾電平最小，或消除干擾，由國家無線電管理委員會負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。
近年來，我國許多部門都在開展電磁兼容性的試驗(yàn)研究和有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如，國家標(biāo)準(zhǔn)GB3907-83為工業(yè)無線電干擾基本測量方法；GB4824.1-84為工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療射頻設(shè)備無線電干擾允許值；GB6279-86為車輛、機(jī)動船和火花點(diǎn)火發(fā)動機(jī)驅(qū)動裝置無線電特性測量方法及允許值等。國家無線電管理委員會對工、科、醫(yī)等電子設(shè)備的使用頻率、帶寬和最大輻射場強(qiáng)都作出了具體規(guī)定。這對保證電子設(shè)備的正常工作和人民的正常生活以及促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)更迅速發(fā)展，都起了重要的作用。
6一些典型電磁兼容性問題的解決
由于電子技術(shù)在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，在人類活動的空間無處不充斥著電磁波，因此，電子設(shè)備不解決電磁波干擾問題，就不能兼容工作。在實(shí)際應(yīng)用中，人們在研究抗干擾技術(shù)方面也積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，不斷地研究出許多實(shí)用的方法來消除電磁干擾。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)汽車工作時(shí)，電磁干擾相當(dāng)突出，嚴(yán)重時(shí)會損壞電子元器件。因此，汽車電子設(shè)備的電磁環(huán)境最為惡劣，汽車電子設(shè)備的電磁兼容性問題也特別受到人們的重視。汽車點(diǎn)火所產(chǎn)生的高頻輻射最為突出。日本和美國等先進(jìn)國家的環(huán)保部門為防止汽車電氣噪聲對環(huán)境的污染，規(guī)定只能使用帶阻尼（如碳芯）的屏蔽線作為點(diǎn)火線，實(shí)踐表明這是很有效的措施。
為了解決微電技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)在汽車上的應(yīng)用和推廣，根據(jù)需要和實(shí)際要求，可以設(shè)計(jì)出效果良好的濾波電路，置于前級可使大多數(shù)因傳導(dǎo)而進(jìn)入系統(tǒng)的干擾噪聲消除在電路系統(tǒng)的入口處；可以設(shè)置隔離電路，如變壓器隔離和光電隔離等解決通過電源線、信號線和地線進(jìn)入電路的傳導(dǎo)干擾，同時(shí)阻止因公共阻抗、長線傳輸而引起的干擾；也可以設(shè)置能量吸收回路，從而減少電路、器件吸收的噪聲能量；或通過選擇元器件和合理安排電路系統(tǒng)，使干擾的影響減小。
微機(jī)設(shè)備的軟件抗干擾主要是穩(wěn)定內(nèi)存數(shù)據(jù)和保證程序指針。微機(jī)是一個(gè)可編程控制裝置，軟件可以支持和加強(qiáng)硬件的抗干擾能力。如果微機(jī)系統(tǒng)中隨機(jī)內(nèi)存RAM主要用于測量和控制時(shí)數(shù)據(jù)的暫時(shí)存放，內(nèi)存空間較小，對存放的數(shù)據(jù)而言，若將采集到的幾組數(shù)據(jù)求平均值作為采樣結(jié)果，可避免在采集時(shí)因干擾而破壞了數(shù)據(jù)的真實(shí)性；如果存放在隨機(jī)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)因干擾而丟失或者數(shù)據(jù)發(fā)生變化，可以在隨機(jī)內(nèi)存區(qū)設(shè)置檢驗(yàn)標(biāo)志；為了減少干擾對隨機(jī)內(nèi)存區(qū)的破壞，可在隨機(jī)存儲器芯片的寫信號線上加觸發(fā)裝置，只有在CPU寫數(shù)據(jù)時(shí)才發(fā)。軟件抗干擾的措施也很多，如數(shù)字濾波程序、抗窄脈沖的延時(shí)程序、邏輯狀態(tài)的真?zhèn)闻袆e等。有時(shí)候，必須采用軟件和硬件相結(jié)合的辦法才能抑制干擾，常用的辦法是設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，從而保護(hù)程序正常運(yùn)行。
近年來，電子儀器向著“輕、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向發(fā)展。塑料機(jī)箱、塑料部件或面板廣泛地應(yīng)用于電子儀器上，于是外界電磁波很容易穿透外殼或面板，對儀器的正常工作產(chǎn)生有害的干擾，而儀器所產(chǎn)生的電磁波，也非常容易輻射到周圍空間，影響其它電子儀器的正常工作。為了使這種電子儀器能滿足電磁兼容性要求，人們在實(shí)踐中，研究出塑料金屬化處理的工藝方法，如濺射鍍鋅、真空鍍（AL）、電鍍或化學(xué)鍍銅、粘貼金屬箔（Cu或AL）和涂覆導(dǎo)電涂料等。經(jīng)過金屬化處理之后，使完全絕緣的塑料表面或塑料本身（導(dǎo)電塑料）具有金屬那樣反射（如手機(jī)）。吸收、傳導(dǎo)和衰減電磁波的特性，從而起到屏蔽電磁波干擾的作用。實(shí)際應(yīng)用中，采用導(dǎo)電涂料作屏蔽涂層，性能優(yōu)良而且價(jià)格適宜。在需要屏蔽的地方，做成一個(gè)封閉的導(dǎo)電殼體并接地，把內(nèi)外兩種不同的電磁波隔離開。實(shí)踐表明，若屏蔽材料能達(dá)到（30～40）dB以上衰減量的屏蔽效果時(shí)，就是實(shí)用、可行的。
由于電子技術(shù)應(yīng)用廣泛，而且各種干擾設(shè)備的輻射很復(fù)雜，要完全消除電磁干擾是不可能的。但是，根據(jù)電磁兼容性原理，可以采取許多技術(shù)措施減小電磁干擾，使電磁干擾控制到一定范圍內(nèi)，從而保證系統(tǒng)或設(shè)備的兼容性，例如，通信系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該嚴(yán)格進(jìn)行現(xiàn)場電波測試，有針對性地選擇頻率及極化方式，避開雷達(dá)、移動通信等雜波干擾；高壓線選擇路徑時(shí)，應(yīng)盡量繞開無線電臺（站）或充分利用接收地段的地形、地物屏蔽；接收設(shè)備與工業(yè)干擾源設(shè)備適當(dāng)配置，使接收設(shè)備與各種工業(yè)干擾源離開一定距離；在微波通信電路設(shè)計(jì)中，為了減少干擾，可采用天線高低站方式調(diào)整微波電路反射點(diǎn)，并利用山頭阻擋反射波，使之不能對直射波形成干擾。另外，微波鐵塔是獨(dú)立的高大建筑物，應(yīng)采用完善的接地、屏蔽等避雷措施。
對于如何強(qiáng)化視覺課堂效果，網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺的搭建就是一個(gè)很好的舉措。追究其原因，就是在于醫(yī)學(xué)教學(xué)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、操作性，單純的依靠課堂教授，不可能達(dá)到滿意的效果。對于網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺的搭建，可以很大程度上滿足醫(yī)學(xué)課堂在聲音、文字以及圖片效果上的需求，通過創(chuàng)建一個(gè)良好的網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺，提升醫(yī)學(xué)教學(xué)課堂的有效性。
2.網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的特點(diǎn)
2.1網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的多樣性
多樣性的特點(diǎn)集中體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備存儲信息的巨大、種類繁多上。在一個(gè)信息大爆炸的時(shí)代，我們必須從眾多的信息當(dāng)中節(jié)選出對醫(yī)學(xué)教學(xué)有用的信息，通過保障信息的多樣性，不斷的開闊學(xué)的視野，培養(yǎng)學(xué)生對新的醫(yī)學(xué)成就的探究，保障學(xué)生在學(xué)生上的熱情。網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的多樣性是網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺中的一個(gè)基本的特征，是網(wǎng)絡(luò)電子平臺為醫(yī)學(xué)教學(xué)提供的功能服務(wù)進(jìn)一步得到發(fā)揮先決條件。
2.2網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的及時(shí)性
及時(shí)性是指通過網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺，可以快速的將學(xué)生在學(xué)習(xí)生的困惑以及教師對學(xué)生學(xué)習(xí)上的相關(guān)要求，進(jìn)行傳播，很大程度上避免了由于信息不對稱引發(fā)的各種問題。網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的及時(shí)性，可以很好的促使學(xué)生與教師之間的交流，提升醫(yī)學(xué)教學(xué)活動的有效性，保障醫(yī)學(xué)教學(xué)課程目標(biāo)的順利完成。
2.3網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的自主性
網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備的自主性是指通過在網(wǎng)絡(luò)電子平臺中搭建學(xué)生學(xué)習(xí)考察和課程咨詢的版塊，讓學(xué)生隨時(shí)隨地都能夠在課前、課后按照用戶名和密碼，登陸系統(tǒng)，自主的選擇相關(guān)的醫(yī)學(xué)問題，進(jìn)行訓(xùn)練。在鞏固課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)之上，通過自我考核來找出知識上的盲點(diǎn)和問題。課程咨詢可以幫組學(xué)生結(jié)合自身的興趣愛好，選擇一些感興趣的課程進(jìn)行選修式學(xué)習(xí)，擴(kuò)展自己的視野，提升自己的學(xué)習(xí)能力。
3.網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺搭建在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用分析
網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺的搭建對于醫(yī)學(xué)教學(xué)而言，其作用是極其重要的。就醫(yī)學(xué)課堂教學(xué)來講，通過搭建這樣一個(gè)電子平臺，可以保障教師一邊進(jìn)行課本內(nèi)容講解，一遍通過諸如多媒體教室設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)電子平臺，梳理和總結(jié)課本上繁瑣的知識要點(diǎn)，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握起來容易和輕松。尤其遇到一些醫(yī)學(xué)上的名詞解釋、醫(yī)學(xué)原理，更需要通過網(wǎng)絡(luò)電子平臺，讓學(xué)生充分理解其中的內(nèi)在意義和機(jī)理。另外，對于解剖學(xué)這樣操作性很強(qiáng)的學(xué)科來講，必須通過網(wǎng)絡(luò)電子平臺的圖像立體功能，形象的展示解剖畫面，提升學(xué)生對其的理解程度。同時(shí)也可以將抽象的畫面通過網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備展現(xiàn)出來，彌補(bǔ)學(xué)生子實(shí)際中無法感觸的遺憾?？傊?，網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備平臺的搭建可以達(dá)到醫(yī)學(xué)教學(xué)資源的共享，強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)這方面知識的能力。
4.結(jié)束語
現(xiàn)階段，我國電力系統(tǒng)節(jié)能降損評估還沒有形成正式的測試標(biāo)準(zhǔn)。以電廠變頻裝置為例，變頻裝置性能試驗(yàn)包括變頻裝置節(jié)電效果測試、效率試驗(yàn)、功率因數(shù)測試、啟動性能試驗(yàn)、諧波測試、靜態(tài)精度測試、輸出電壓不對稱度試驗(yàn)、電動機(jī)振動及噪音測試等。以往的電力系統(tǒng)電氣設(shè)備的節(jié)能評估和效率測試，大多為型式試驗(yàn)或考核試驗(yàn)項(xiàng)目，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)大多是試驗(yàn)室條件下的測試方法，并且是在工頻條件下的試驗(yàn)和評價(jià)。以電廠高壓變頻器為例，正在制定的《變頻器供電三相籠型感應(yīng)電動機(jī)試驗(yàn)方法》中，對變頻器供電的電動機(jī)試驗(yàn)方法做了詳細(xì)規(guī)定，但由于試驗(yàn)方法是基于實(shí)驗(yàn)室條件下的，需在電機(jī)和負(fù)載間增加轉(zhuǎn)矩測量傳感器，無法在在現(xiàn)場予以實(shí)施；此外，該標(biāo)準(zhǔn)的主要目的是考核電動機(jī)在變頻供電下的參數(shù)和技術(shù)性能，判斷電機(jī)的制造可靠性，而在現(xiàn)場需要考核的是調(diào)速裝置、電動機(jī)及風(fēng)機(jī)（水泵）組成的電機(jī)系統(tǒng)整體性能，特別是要對電機(jī)系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行做出評估。就目前的現(xiàn)場測試而言，如何準(zhǔn)確測量電力系統(tǒng)各種電氣設(shè)備在不同運(yùn)行工況下的能耗和效率，既無測試方法參考，也無成熟經(jīng)驗(yàn)借鑒，因此，電力系統(tǒng)現(xiàn)場節(jié)能降損評估及能效測試方法的可行性研究，將具有一定的超前性和創(chuàng)新性。
2大功率電子設(shè)備節(jié)能降耗措施
電廠除關(guān)心節(jié)電效果之外，還十分關(guān)心變頻裝置效率，因?yàn)槭褂米冾l裝置的目的就是節(jié)電，如果變頻裝置消耗的功率大了，使用變頻裝置就失去了意義。當(dāng)前變頻裝置效率試驗(yàn)存在如下問題：絕大部分變頻裝置不帶專用功率測量裝置，在現(xiàn)場臨時(shí)加裝PT、CT取信號也有難度，因?yàn)樽冾l裝置輸入輸出信號距離可能較遠(yuǎn)，用采樣方式都不容易做到同時(shí)讀數(shù)；功率儀表受到頻率范圍的限制，因其電流、電壓信號為變頻、變幅值的信號；變頻裝置損耗較小，輸入輸出功率必須準(zhǔn)確測量，因此在進(jìn)行效率試驗(yàn)時(shí)變頻裝置輸入輸出必須同時(shí)讀數(shù)。人工讀數(shù)存在較大的誤差，不能滿足效率的精度要求，在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，用此方法測得的效率常常會出現(xiàn)效率大于1的情況；變頻裝置前級變壓器一般為多抽頭，不好裝設(shè)PT、CT，不容易取電流、電壓信號，不能準(zhǔn)確測試變頻器效率以及變壓器的效率，只能測試變頻裝置的整體效率。對此，需要采取以下有效措施：
2.1光繼電器與變頻器電氣干擾的預(yù)防措施在某些情況下，變頻器雖然已經(jīng)和光繼電器完全分離開，但是還會出現(xiàn)光繼電器誤動作的現(xiàn)象。這主要是由于變頻器和光繼電器的電源都接在同一個(gè)電網(wǎng)上，從電源線傳導(dǎo)的干擾進(jìn)入了光繼電器的放大器部分。此時(shí)分析誤動作產(chǎn)生的主要原因是由于弱電回路，可以在光繼電器和放大器輸出公用接頭之間加入一個(gè)0.1μF的電容器來預(yù)防變頻器電氣干擾。
2.2接近開關(guān)與變頻器電氣干擾的預(yù)防措施由于靜電電容型接近開關(guān)的抗干擾能力弱，無法抵御變頻器回路的傳導(dǎo)干擾、輻射干擾，因此，很容易產(chǎn)生誤動作。鑒于此，需要最大限度的降低變頻器產(chǎn)生的電氣干擾，或者直接將抗干擾能力弱的靜電電容型接近開關(guān)換成抗干擾能力強(qiáng)的磁性式接近開關(guān)。如下圖-1所示，可以在變頻器的輸出端設(shè)置一個(gè)LC濾波器或者在變頻器的輸入端設(shè)置電容性濾波器，以減少或者消除諧波對接近開關(guān)造成的影響。連接接近開關(guān)的DC電源的公用端子通過0.1μF電容器連接在機(jī)座或者框體上也能有效降低變頻器電氣干擾。
2.3壓力傳感器與變頻器電氣干擾的預(yù)防措施在變頻器控制回路中，機(jī)座或者框體經(jīng)過屏蔽線把電磁干擾傳給壓力傳感器，從而使其產(chǎn)生誤動作。解決這一問題，需要將傳感器信號的屏蔽線與系統(tǒng)公共線連接在一起，或者降低來自變頻器控制回路的傳導(dǎo)干擾?？梢栽谧冾l器的輸入端增加一個(gè)LC濾波器，減少或者消除諧波對壓力傳感器的干擾。改變壓力傳感器屏蔽線的接入方式，將其接到壓力傳感器的公共端。
2.4可編程控制器與變頻器電氣干擾的預(yù)防措施由于變頻器和可編程控制器通常會使用同一個(gè)電源系統(tǒng)，因此變頻器產(chǎn)生的電氣干擾會經(jīng)過電源線傳輸至可編程控制器，從而使其產(chǎn)生誤動作。面對這種情況，可以從整體出發(fā)，降低電路傳導(dǎo)干擾和感應(yīng)干擾。例如在變頻器的輸入端或者輸出端設(shè)置一個(gè)LC濾波器，減少諧波對可編程控制器的電氣干擾?；蛘呓档妥冾l器的調(diào)制頻率。根據(jù)實(shí)際情況，還可以將變頻器和可編程控制器的電源分開，或者在可編程控制器側(cè)加入一個(gè)LC濾波器，以便緩解或者消除變頻器電氣干擾。
2.5電機(jī)與變頻器電氣干擾的預(yù)防措施變頻器輸出側(cè)的高次諧波成分對電動機(jī)有較大影響。產(chǎn)生這種情況的主要原因是由于高次諧波可以降低電動機(jī)的效率以及功率因素，進(jìn)而導(dǎo)致電動機(jī)出現(xiàn)較大的振動，并在運(yùn)行中溫度、噪聲均有所增加。對此，為抑制變頻器對電動機(jī)的干擾，提高電機(jī)的運(yùn)行效率和可靠性，可以安裝直流電抗器、加裝噪聲抑制交流電抗器或者在變頻器輸入電源側(cè)安裝電源協(xié)調(diào)抗器。其中安裝直流電抗器主要是為降低變頻器輸出側(cè)的高次諧波成分進(jìn)而確保電動機(jī)的正常運(yùn)行；在變頻器高次諧波的影響下，電動機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)較大的噪聲，可在其輸出動力線上安裝噪聲抑制交流電抗器。這樣可以有效地削減噪聲，避免出現(xiàn)較大幅度的運(yùn)行噪聲。與此同時(shí)，降低電動機(jī)運(yùn)行噪聲，有助于提高電動機(jī)的使用壽命；當(dāng)電源容量＞500kVA時(shí)，也就是其大容量超過變頻器容量的10倍之多，且電源阻抗相對較小時(shí)，非常容易增加變頻器輸入電流的高次諧波。這樣一來，變頻器的電解電容器、整流二極管均有可能遭到損壞。所以，為避免損壞情況的發(fā)生，應(yīng)在變頻器輸入電源側(cè)安裝電源協(xié)調(diào)抗器，也就是交流電抗器，以確保變頻器的電解電容器、整流二極管的安全。
3結(jié)束語
電磁干擾一般理解為當(dāng)電子設(shè)備在不需要電壓或者是電流的存在時(shí)，或者是電子設(shè)備器件發(fā)生故障，損壞時(shí)產(chǎn)生的一種特殊的電子干擾輻射都稱之為電磁干擾。電子設(shè)備的正常運(yùn)行需要與其他的設(shè)備器材或者是設(shè)備體系進(jìn)行結(jié)合工作，這不僅能夠提高電子設(shè)備自身工作的性能，對其他機(jī)器也沒有任何的影響作用，工作時(shí)性能也不會發(fā)生變故惡化等等，因此他們是具有兼容性的。目前，國內(nèi)和國外相比，國外更早的發(fā)現(xiàn)并認(rèn)識到EMC的重要性，針對這個(gè)問題作出了一系列的研究工作，并有了突出成就。而如今，EMC成為了一門全新的學(xué)科，因此也有了新的研究項(xiàng)目。電子設(shè)備中電磁兼容性的受影響的主要因素是因?yàn)楦鞣N電磁的干擾，在人們的生活中也存在著諸多問題。實(shí)踐應(yīng)用中，人們在對抗干擾方面進(jìn)行研究實(shí)踐時(shí)積累了大量的經(jīng)驗(yàn)。依照經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐不斷地進(jìn)行創(chuàng)新研究，研究出電子設(shè)備中天線的電磁兼容問題分析文/王崢隨著科技的快速發(fā)展，電子行業(yè)在人們的生活中占據(jù)的地位也隨著越來越重要，各種電子、電氣設(shè)備和系統(tǒng)的組裝受到人們的重視。由于電子、電氣設(shè)備在人們生活中廣泛被應(yīng)用，因此電磁受到的干擾越來越嚴(yán)重。為了確保電子、電氣在人們生活中的地位，確保電子設(shè)備的正常運(yùn)行工作，解決電子設(shè)備在電磁環(huán)境中的適應(yīng)能力是當(dāng)前最重要的問題。本文針對電子設(shè)備中天線的電磁兼容問題進(jìn)行具體分析。摘要更多能夠徹底消除電磁干擾的方法。隨著人們生活水平，生活質(zhì)量的提升，對于電子設(shè)備的要求，電子設(shè)備的各種功能也在隨著變化。如通訊，計(jì)算機(jī)等控制設(shè)備密集度在不斷的增加。因此電磁干擾也在隨著不斷增加。電磁兼容性到目前來說仍是一個(gè)新熱的話題。徹底解決這類問題，需要具體分析出電磁兼容性的因素。根據(jù)電磁兼容的原理找到電磁干擾的相關(guān)問題?？偨Y(jié)概括出電磁干擾的三個(gè)主要因素，第一個(gè)是電磁的干擾源，這是由電磁干擾以及傳播途徑所產(chǎn)生的。當(dāng)需要形成電磁干擾的話，需要進(jìn)行3個(gè)環(huán)節(jié)，第一個(gè)是電磁干擾源，然后是干擾傳播途徑和敏感設(shè)備的敏感度。這三個(gè)環(huán)節(jié)中無論是破壞哪個(gè)電磁干擾都會被消除。
2電子設(shè)備中天線的影響因素分析以及校正
2.1天線的影響因素分析
天線是通訊中最為重要的設(shè)備，在電子設(shè)備中電磁的能量發(fā)射和接收端口都能對彼此造成一定得影響。因此電線之間的能量是相互影響的。但是針對天線的影響也有強(qiáng)弱之分。在同一架飛機(jī)上或者是艦艇上，有著不同功能的影響問題，一般都屬于獨(dú)立天線之間的影響。這樣可以通過增大天線之間的距離來降低影響的。但是在空中，飛機(jī)和艦艇的距離是有限的，因此只能經(jīng)過精心科學(xué)合理的設(shè)計(jì)進(jìn)行天線的校正，將影響降低到最小程度。在進(jìn)行陣列研究時(shí)，針對天線作出了具體研究，一般多數(shù)人都認(rèn)為在電子天線中各種元素之間是不互相干擾的。但是，實(shí)際上在陣列中，每個(gè)電線相對來說都是獨(dú)立的開放型的電路。各個(gè)單元之間只有在進(jìn)行工作時(shí)相互進(jìn)行合作才會產(chǎn)生影響。特別是當(dāng)單元之間的距離逐漸變小后，信號擾，平面波也會收到影響。經(jīng)過研究表明，在電子設(shè)備中各天線之間的影響會牽扯到天線性能以及參數(shù)發(fā)生變化。例如，主波受到影響時(shí)無論是方向還是位置都會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電子設(shè)備中的電路分布會發(fā)生變化?？偨Y(jié)的來說，天線之間存在相互影響，因此單方面無法使天線能夠發(fā)揮出最佳的功能。
2.2校正方法對于天線之間存在的影響校正的方式有兩種：
2.2.1利用軟件進(jìn)行校正處理
在進(jìn)行對M元件天線之間存在的影響關(guān)系進(jìn)行校正時(shí)，利用M員天線陣的功能設(shè)置成M+1端的雙向性網(wǎng)絡(luò)，并且通過對該網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系式進(jìn)行分析得出，各陣元之間的影響改變了陣列對主波信號的響應(yīng)矢量。因此，變成了各陣元端可以直接接收的負(fù)載阻抗歸一的矩陣。后期通過計(jì)算或者是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測量出各種陣元之間存在的阻抗關(guān)系。能夠?qū)Ρ舜嗽斐捎绊懀诓ㄊ鴪D中回復(fù)干擾方向的零點(diǎn)深度，通過這種方式利用軟件來進(jìn)行校正。
2.2.2利用硬件對影響進(jìn)行校正
陣元之間存在的相互影響，能夠改變天線布陣中陣元的方向和位置，使它們在原有的基礎(chǔ)上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使干擾的方向上由零深度變得淺化?；蛘呤瞧颉傲泓c(diǎn)”的方向，通過硬件校正的方式在陣元之間或者是陣元兩端延線上增加性能相同的開路陣元。原有的陣列的陣元在中心位置，但受到影響后發(fā)生位置片狀，這種方式減少了“零點(diǎn)”的變化。
3結(jié)束語
關(guān)鍵詞：雷擊雷電波形SPD
近年來，電子信息設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已深入各行各業(yè)，由于這類設(shè)備的工作電壓和耐沖擊電壓水平低，極易受到雷電電磁脈沖的危害，從而使雷電災(zāi)害由電力和建筑物這兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特別是通訊、信息技術(shù)數(shù)據(jù)中心，計(jì)算機(jī)中心以及微電子生產(chǎn)行業(yè)等由于雷電造成的危害尤為重要。另一方面，因?yàn)槔讚羰菣C(jī)率事件，這種影響尚未引起人們的注意，很多人認(rèn)為只要按照國家的建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范做好避雷針(帶)、引下線和接地裝置等建筑物內(nèi)外的防雷工作就“萬事大吉”了。但實(shí)際上，當(dāng)雷擊現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，建筑物的外部防雷裝置確實(shí)有效地抵御了雷擊對建筑物的破壞，同時(shí)均勻的避雷引下線與建筑物接地的均壓環(huán)也起到法拉第網(wǎng)籠的作用，保證建筑物內(nèi)的人員不致因跨步電壓升高而導(dǎo)致觸電事故。
但這時(shí)當(dāng)雷電擊中建筑物防雷裝置或擊中附近其他建筑物的避雷針(帶)并由引下線導(dǎo)人大地時(shí)，瞬間內(nèi)在引下線自上而下的產(chǎn)生一個(gè)很強(qiáng)的變化磁場。處在這個(gè)電磁場作用下的導(dǎo)體，便會感應(yīng)產(chǎn)生電壓，其數(shù)值也可達(dá)數(shù)十千伏，處在這個(gè)磁場作用范圍的電氣、信號、電源及它們的傳輸線路都因相對地切割了這個(gè)變化的磁場磁力線而產(chǎn)生出感應(yīng)高壓，從而將用電設(shè)備擊壞。如圖1所示，如果導(dǎo)體的形狀是開口環(huán)形感應(yīng)電壓，便會把幾厘米長的空氣間隙a、b擊穿發(fā)生火花放電。如果導(dǎo)體是一個(gè)閉合回路，感應(yīng)電壓會造成一個(gè)電流通過，假如回路上有接觸不良的接點(diǎn)，這些地方就會局部發(fā)熱。再有，由于雷電沖擊波的能量集中在工頻附近幾十赫茲到幾百赫茲的低端，雷電沖擊波能量就容易與工頻回路發(fā)生耦合、諧振，于是雷電沖擊波從電源線路進(jìn)入電子設(shè)備的機(jī)率要比從信號線中進(jìn)入的機(jī)率要高很多，據(jù)統(tǒng)計(jì)，約有8％的雷擊損壞電子設(shè)備的事故是由電源引入的，因此應(yīng)特別加強(qiáng)系統(tǒng)中設(shè)備電源的防雷措施。
l雷擊電子設(shè)備的途徑及損壞機(jī)理
雷擊過電壓損壞設(shè)備可分為兩種情況，一種是受雷電直擊，另一種受感應(yīng)雷影響所致。據(jù)統(tǒng)計(jì)電子設(shè)備受雷電直擊而損壞的機(jī)率很小，而絕大多數(shù)損壞為感應(yīng)雷造成，雷電行波通過傳輸信息的電路線傳至電子設(shè)備使其某些電子元件受損。
還有一種情況值得重視的是電子設(shè)備附近的大地或其他設(shè)備的接地體，因受直擊雷引起的電位升高，會使電子設(shè)備造成反擊，使之對地絕緣擊穿。根據(jù)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)電子設(shè)備的地線與電源設(shè)備的地線分開設(shè)置是減少這種雷電侵入途徑的有效措施之一。所以凡聯(lián)結(jié)有輸人或輸出線路的電子設(shè)備應(yīng)考慮以上三條侵入途徑。不論那種途徑侵入的雷擊過電壓加在電子設(shè)備上沖擊引起兩種過電壓，一種是：使平衡電路某點(diǎn)出現(xiàn)超過允許的對地過電壓，稱為縱向過電壓，地電位上升引起的反擊也屬于從地系統(tǒng)侵入的縱向過電壓；另一種是平衡電路線間或不平衡電路線對地出現(xiàn)的過電壓稱為橫向過電壓。使用對稱傳輸線的設(shè)備，橫向過電壓是因線路兩線間存在不同的縱向過電壓；或因縱向防護(hù)元件放電性能的分散性(如動作時(shí)間有快慢的差別)是造成橫向過電壓的原因，如果在平衡線路上的兩個(gè)縱向防護(hù)元件，其中一路故障或失效這就造成了橫向過電壓的極限情況。對不平衡電路如對連接同軸電纜的電子設(shè)備其縱向過電壓即橫向過電壓。雷電沖擊過電壓可導(dǎo)致絕緣擊穿，也可產(chǎn)生過電流。進(jìn)行縱向雷擊試驗(yàn)的目的，在于檢驗(yàn)設(shè)備在縱向過電壓下元器件對地的絕緣。橫向雷擊試驗(yàn)則是檢驗(yàn)兩線間出現(xiàn)沖擊過電壓時(shí)設(shè)備耐受沖擊的能力。
在電子設(shè)備中，易受雷擊過電壓損壞的元部件，大多數(shù)是靠近設(shè)備的入口端，如縱向過電壓會擊穿線路和設(shè)備間起匹配作用的變壓器匝間、層間、或線對地絕緣等。橫向過電壓可隨信息同時(shí)傳至設(shè)備內(nèi)部，損壞設(shè)備內(nèi)的阻容元件及固體元件。設(shè)備中元器件受損的程度，取決于元器件絕緣水平，即耐受沖擊的強(qiáng)度，對具有白復(fù)能力的絕緣，擊穿只是暫時(shí)的，一旦過壓消失，即可恢復(fù)。有些非自復(fù)性的絕緣介質(zhì)，沖擊時(shí)只有小電流流過，一次沖擊不會立即中斷設(shè)備，但經(jīng)過多次沖擊，隨著多次沖擊的累積可能會使元件逐漸受損最終導(dǎo)致毀壞，這就是為什么在試驗(yàn)時(shí)要試驗(yàn)沖擊次數(shù)，極性和間隔的原因所在。
電子元件受雷擊損壞的情況，概括起來不外下列三種：(1)受過電壓損壞的，如電容器、變壓器及電子元件的反向耐壓。(2)受過電壓沖擊能量損壞的，如二極管PN結(jié)正向損壞，沖擊危險(xiǎn)程度在于流過元器件的過電流大小和持續(xù)時(shí)間，即能量大小。(3)易受沖擊功率損壞的，對元件的危害決定于沖擊電壓峰值和由此而產(chǎn)生的過電流。
2雷電波形
有關(guān)雷電沖擊波的描述是用波形參數(shù)說明，它有峰值波前時(shí)間和下降半峰值時(shí)間。如圖2所示。觀測的數(shù)據(jù)和波形均具有統(tǒng)計(jì)特．硅，服從某種分布規(guī)律，從而統(tǒng)計(jì)出雷電流幅值，波頭、波尾、陡度、能量等概率分布。多年來，國內(nèi)外在對線路結(jié)構(gòu)上或進(jìn)人電子設(shè)備的雷電沖擊波形進(jìn)行了很多觀測工作，獲得了大量的觀測資料。
一些國家通過現(xiàn)場觀測發(fā)表了很多測試結(jié)果。因觀測的地理環(huán)境和條件的不同。即使在同樣條件下，觀測得到的數(shù)據(jù)也不盡相同。早先，有些國家觀測得到的幾百個(gè)波形中，對主放電波形的敘述，當(dāng)不區(qū)另別第一次放電或隨后各次閃電時(shí)，一般認(rèn)為雷電流在1—4微秒上升到幅值，然后在40一50微秒內(nèi)下降到幅值的一半。這就是所謂傳統(tǒng)的雷電流波形。正極性閃電的電流波形一般較負(fù)極性閃電的波形平坦一些，持續(xù)時(shí)間較長，上升到幅值的時(shí)間約數(shù)十微秒，下降到半值時(shí)間約為數(shù)百微秒。
圖2雷擊參數(shù)定義
在對雷電的研究中，需要在千千萬萬的實(shí)波形中找出典型波形并轉(zhuǎn)化為用數(shù)學(xué)式表示曲線。比較流行的代表曲線有兩種：
1．波頭部分用兩個(gè)指數(shù)曲線之差表示，其公式為：
用這公式表示的波形如圖3a，當(dāng)i=0時(shí)，電流上升速度di/dt最大；而當(dāng)電流逐漸增大時(shí)，di/dt逐漸減??；到了i=Im時(shí)，di/dt變?yōu)榱恪?/p>
2．波頭部分用余弦曲線表示其公式為：
用這公式表示的波形如圖3b，當(dāng)i=0時(shí)，di/dt=0；隨著電流上升，di/dt也上升；當(dāng)I=Im/2時(shí)，di/dt到達(dá)最大值；然后di/dt減??；當(dāng)i=Im時(shí)，di/dt降為零。
一般習(xí)慣于用兩個(gè)指數(shù)曲線之差的形式來表示雷電流波形，并且認(rèn)為這種表示方式和大多數(shù)實(shí)際測得的波形比較相似。但是經(jīng)過近年的觀測得到大多數(shù)的第一次主放電電流波形在其上升到幅值之前時(shí)比較緩慢，然后再轉(zhuǎn)入陡的部分，其波頭接近于用余弦來表示的波形。用余弦曲線表示時(shí)，因?yàn)槔纂娏髯畲蠖付瘸霈F(xiàn)在Im/2處，以此進(jìn)行雷擊的電位計(jì)算時(shí)可以得到較高的結(jié)果而偏于可靠。但是，余弦曲線計(jì)算較為繁瑣，因而往往簡化為直線，也就是用斜角波來表示，通過最大陡度和平均陡度的轉(zhuǎn)化，可以使采用斜角波的計(jì)算結(jié)果和采用余弦波的計(jì)算結(jié)果基本一致。
對于雷電流波形的各個(gè)量的標(biāo)志方法各國也不是統(tǒng)一的。典型的雷電流波形是以IEC規(guī)定的如圖4所示，在幅值Im以前叫波頭部分，幅值Im以后叫波尾部分。早先規(guī)定由O點(diǎn)到幅值的時(shí)間叫波頭長度，由0點(diǎn)到波尾半幅值的時(shí)間叫全部波長。但是在實(shí)際測量中發(fā)現(xiàn)，0點(diǎn)及幅值這兩點(diǎn)的時(shí)間很難精確測定的。為了避免測量中出現(xiàn)的含混，IEC建議測量脈沖電流的實(shí)測值按下列方法定義：實(shí)效波頭時(shí)間T1：脈沖電流的實(shí)效波頭時(shí)間，是指脈沖電流在10％幅值及90~／6幅值兩個(gè)瞬間之間的間隔時(shí)間再乘以1．25倍(兩個(gè)瞬間點(diǎn)A和B見圖4（a)。實(shí)效半幅值時(shí)間T2：脈沖電流的實(shí)效半幅值時(shí)間T2，是指實(shí)效原點(diǎn)O-與波形下降到半幅值的瞬間之間的間隔時(shí)間。
測量脈沖電壓的方法與脈沖電流相似，所不同的只是選擇參考點(diǎn)A的方法不一樣。脈沖電壓的實(shí)效波頭時(shí)間T1是指從脈沖電壓在30~／6幅值及90~／6幅值兩瞬間之間的間隔時(shí)間乘以1．67倍。實(shí)效原點(diǎn)O。是指A點(diǎn)之前0.3T1的一點(diǎn)，如圖4b。一般以分式符號表示波頭時(shí)間及半值時(shí)間(又稱波尾)，例如1．5／40便是指波頭時(shí)間為1．5微秒，半值時(shí)間為40微秒的波形。通常將雷電流由零增長到幅值這一部分稱為波頭，只有幾個(gè)微秒；電流值下降的部分稱為波尾，長達(dá)數(shù)十微秒到幾百微秒。
在1995年的EIC61312—1中的典型10／350us和8720us雷電流波形。10／35us波是直接雷的電流波形，其能量遠(yuǎn)大于8／20us波，用這種波型來確定接閃器的大小尺寸。8／20us波是感應(yīng)雷和傳導(dǎo)雷電的電流波形，用這種波形來檢驗(yàn)防雷器件耐雷擊能力的一種通用標(biāo)準(zhǔn)。它代表雷電電流經(jīng)過分流、衰減的電流波，又是線路靜電感應(yīng)電壓波和防雷導(dǎo)體通過雷電流時(shí)對其附近電氣導(dǎo)線的電磁感應(yīng)過電壓波。例如防雷的引下線，建筑物L(fēng)PZI區(qū)及其內(nèi)部計(jì)算雷電流的波。
由于雷電參數(shù)值隨地理環(huán)境不同，傳輸線的結(jié)構(gòu)不同，關(guān)于國際標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的波形只是推薦，容許各國根據(jù)本國實(shí)際情況加以引用或制訂。由于我國尚無這方面的資料，故直接引用了IEC和ITU的推薦波形。對于架空明線的波形采用了我國郵電部門的觀測資料制訂。
建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50057-94)規(guī)定了防雷保護(hù)區(qū)的概念，便于設(shè)計(jì)者利用系統(tǒng)的層次分析各防雷保護(hù)區(qū)界面處的金屬導(dǎo)體等電位聯(lián)接和裝設(shè)過電壓保護(hù)器去分流和限壓的措施，使侵入波干擾信號不斷減少。這同我們過去的多道防雷的保護(hù)是一致的，在不同防雷保護(hù)區(qū)的界面上有不同層次的結(jié)合，就是要求注意各個(gè)介面處內(nèi)外系統(tǒng)的相互關(guān)系與相互作用，即要根據(jù)流過電壓保護(hù)器的電流波形，殘壓特性和大小，過電壓保護(hù)器的伏秒特性以及雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流大小等選擇過電壓保護(hù)器才是合理的。
3防雷元件性能
防雷元件的沖擊特性與試驗(yàn)方法的關(guān)系甚為密切，它是規(guī)定防雷元件技術(shù)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之一。但試驗(yàn)方法又與雷電波形有聯(lián)系。因?yàn)殡娮釉O(shè)備大都在一定的頻率范圍內(nèi)工作，不同頻率范圍的通路，對沖擊波有著不同的響應(yīng)。因此，對雷電沖擊波形進(jìn)行頻譜分析，無論對電子設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)和試驗(yàn)都是有意義的。
防雷元件種類繁多，概括起來可分間隙式的(如放電間隙、閥型避雷器、放電管等)和非間隙式的(如壓繁電阻、齊納二極管)，再推廣一下像扼流線圈、電阻、電容……也可歸人這一類，從動作時(shí)間來說有快慢的區(qū)別。
使用在電涌保護(hù)器(sPD)中幾類元件的有關(guān)參數(shù)，雖然有廠家產(chǎn)品說明，但在選用時(shí)有的參數(shù)還須注意了解。例如放電管的伏秒特性：表征放電管點(diǎn)火電壓與時(shí)間的關(guān)系。它反映了各種不同上升速度的電壓波作用在放電管上其點(diǎn)火電壓和延遲時(shí)間的關(guān)系。由伏秒特性曲線可以判斷放電管的防護(hù)能力。放電管屬間隙式，有空氣間隙、氣體放電管等。再如氧化鋅壓敏電阻，是一種對電壓敏感的元件，是一種陶瓷非線性電阻器，有氧化鋅、氧化硅。這種元件，其電壓非線性系數(shù)高、容量大、殘壓低、漏電流小、無續(xù)流、伏安特性對稱、電壓范圍寬、響應(yīng)速度快、電壓溫度系數(shù)小等特點(diǎn)。并且有結(jié)構(gòu)簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)，是目前廣泛應(yīng)用的過電壓保護(hù)器件。適用于交流電壓浪涌吸收和各種線圈，接點(diǎn)間過電壓的吸收和滅弧，在電子器件過電壓保護(hù)中廣為應(yīng)用。在選用時(shí)關(guān)注的是通流容量；按規(guī)定的電流波形，在一定的試驗(yàn)條件下施加的沖擊電流值，壓敏電阻所能承受沖擊電流的能力。我國對壓敏電阻的考核一般以8／20us波形，在室溫條件下，間隔5分鐘單方向沖擊兩次后，5分鐘內(nèi)測試壓敏電阻的起始動作電壓Vlma值的變化率在百分之十以內(nèi)時(shí)，沖擊電流的最大幅值定為通流容量。壓敏電阻的殘壓(LJres)：壓敏電阻通過電流時(shí)，在其兩端的電壓降謂之殘壓。通常均以規(guī)定的波形，通過不同的電流幅值進(jìn)行殘壓測試。目前采用8／20us電流波形，以100A、1000A、3000A、5000A及該元件的滿通容量進(jìn)行殘壓
試驗(yàn)。另外還有半導(dǎo)體浪涌抑制器件：如瞬間二極管，它是一種過箝壓器件，簡單TKS，利用大面積硅園錐P-N結(jié)的雪崩效應(yīng)實(shí)現(xiàn)過箝位，TRS響應(yīng)速度快、漏電流小，是極佳的過電壓吸收器件。齊納二極管較為常用，其無極性，正反向具有相同的保護(hù)特性，但器件的工作電壓至少要為聯(lián)端的工作電壓三倍。其適用于交直流回路，常應(yīng)用于自動化控制裝置的輸出回路，即繼電器線圈或電磁間線圈兩端并聯(lián)應(yīng)用。
以上各類間隙式，非間隙式和抑制式器件都是通過浪涌電壓產(chǎn)生非線性元件瞬時(shí)短路的方式實(shí)現(xiàn)防雷保護(hù)。
4對電子系統(tǒng)及電子設(shè)備的防雷看法
由于電子信息設(shè)備是集電腦技術(shù)與集成微電子技術(shù)的產(chǎn)品，它的信號電壓只有5~10伏，這種產(chǎn)品的電磁兼容能力較差，很容易感受脈沖過電壓的襲擊，它受雷擊的概率又比較高，受雷電損壞的可能性就大。但是，電子信息系統(tǒng)是由信號采集、傳輸、存儲、檢索等多環(huán)節(jié)組成。鑒于系統(tǒng)環(huán)節(jié)多、接口多、線路長等原因，給雷電的耦合提供了條件。系統(tǒng)的電源進(jìn)線接口，信號輸入輸出接口，接口的線路較長等是感應(yīng)脈沖過電壓容易侵人的原因，也是過電壓波侵入的主要通道。
基于以上原因。電子系統(tǒng)及電子設(shè)備的防雷保護(hù)重點(diǎn)是感應(yīng)雷。防雷的方法和措施，是按照現(xiàn)行的防雷規(guī)范規(guī)定的各個(gè)防雷分區(qū)的交界處安裝SPD設(shè)備。將整個(gè)系統(tǒng)的雷電防護(hù)看成是一個(gè)系統(tǒng)工程，綜合考慮，全方位保護(hù)，力求將雷擊災(zāi)害降低到最低。為此，規(guī)范里闡述了三級網(wǎng)絡(luò)防雷概念。在線路上三級網(wǎng)絡(luò)防護(hù)是逐步減少瞬態(tài)浪涌電流幅值的。最后一級將浪涌過電壓限制在設(shè)備能安全承受的范圍內(nèi)。一般元件可承受兩倍其額定電壓以上之瞬間電壓，約700V左右的峰值過電壓。700V的耐壓值在歐洲防雷方面被廣泛引用。當(dāng)然，浪涌電壓被限制得越低，則設(shè)備越安全。因此，我們在工程設(shè)計(jì)時(shí)分別將第一級SPD盡量靠近建筑物的電源進(jìn)線處，第二、三級SPD盡量靠近被保護(hù)設(shè)備。第一級過電壓限制在1．5-1．8kV，第二級將殘壓限制在0．9~1．2kV，第三級將殘壓限制在0．4~0．TkV。通過這三級限壓和對浪涌電流的泄放，最后加載到設(shè)備上的過電壓通常都不會對設(shè)備和系統(tǒng)產(chǎn)生影響?，F(xiàn)在防雷防電磁脈沖的保護(hù)器件還比較貴，技術(shù)性能都有差別，有些防雷產(chǎn)品通過保險(xiǎn)只是為了促銷，設(shè)計(jì)者不能盲目地認(rèn)為是可靠的產(chǎn)品，而應(yīng)按防雷規(guī)范的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)：
在機(jī)場中，存在許多對雷電十分敏感的電子設(shè)備，這些設(shè)備主要包括：自動轉(zhuǎn)報(bào)設(shè)備、雷達(dá)設(shè)備、微波通信設(shè)備、甚高頻收發(fā)設(shè)備、指揮中心設(shè)備、衛(wèi)星接收設(shè)備、塔臺內(nèi)指揮設(shè)備、程控交換機(jī)、飛機(jī)跑道上導(dǎo)航設(shè)備等。這些由人工發(fā)明并改造出來的設(shè)備幾乎都在一定的電壓范圍內(nèi)工作，而這些電壓相對于雷電所產(chǎn)生的十幾高斯的電壓來說是遙不可及的，因此每當(dāng)雷電來臨，恰巧是機(jī)場設(shè)備所引起的時(shí)候，就會造成雷擊。機(jī)場雷擊超出機(jī)場電子設(shè)備的一般承受能力，使得機(jī)場電子設(shè)備立即損壞或者系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)完全消失，當(dāng)機(jī)場電子設(shè)備因出現(xiàn)雷擊而癱瘓的時(shí)候，整個(gè)機(jī)場的運(yùn)行和秩序就出現(xiàn)了嚴(yán)重的問題，繼而嚴(yán)重影響飛機(jī)的出行安全。
二、機(jī)場電子設(shè)備遭受雷擊的渠道
第一、雷電通過電子設(shè)備的傳輸渠道而對機(jī)場電子設(shè)備進(jìn)行入侵。機(jī)場電子設(shè)備的傳輸渠道比較長，一般把線路埋在地下或者架空在空中，這都是雷電最容易入侵的地方，雷電通過切斷電源而快速擊毀機(jī)場電子設(shè)備。
第二、雷電直接對機(jī)場中的天線、導(dǎo)航設(shè)備或者雷達(dá)等直接被雷電擊中而造成機(jī)場電子系統(tǒng)癱瘓。對于這樣的雷擊，一般對于機(jī)場電子設(shè)備而言是直接迅速地癱瘓，直接影響飛機(jī)的飛行安全。
第三、通信線路在傳導(dǎo)途中感應(yīng)雷擊。雷電云雨和金屬物之間產(chǎn)生閃擊容易造成機(jī)場電子系統(tǒng)的癱瘓。機(jī)場所配置的電子設(shè)備本來就帶有一定程度的弱電，在一定程度上能夠吸引大氣中雷電吧，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的反應(yīng)，從而釋放出大量的能力，造成一定程度的破壞。
三、機(jī)場電子設(shè)備應(yīng)對雷電的渠道
3.1根據(jù)機(jī)場所在位置和經(jīng)驗(yàn)來實(shí)行防雷措施
雷電預(yù)警系統(tǒng)使用和安裝的主要目的是確保機(jī)坪工作人員的人身安全，然后才是在盡最大可能減少由于雷電的原因而造成的機(jī)坪運(yùn)行徹底關(guān)閉。當(dāng)在機(jī)坪工作的員工對聽到“離開機(jī)坪”和“返回機(jī)坪工作”廣播的應(yīng)對標(biāo)準(zhǔn)存在不同，因此在執(zhí)行命令的時(shí)候就出現(xiàn)了差異較大的具體行為。源于此，業(yè)界已經(jīng)開始制定停止和恢復(fù)機(jī)坪運(yùn)行的距離和時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。在一定程度上來說，即便是制定了新的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)決策者的風(fēng)險(xiǎn)承受能力并不一樣，那么詳細(xì)的的時(shí)間和距離在執(zhí)行時(shí)會和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)很大的差異。因此，這一般需要根據(jù)機(jī)場所在位置和以往的經(jīng)驗(yàn)決定，包括天氣特征和鋒面過境速度。目前來看，由于只存在很有限的雷電擊傷、擊死人的情況，美國現(xiàn)有的雷電預(yù)警系統(tǒng)基本上是有效的。該系統(tǒng)綜合了國家雷電監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)和其他氣象數(shù)據(jù)，就即將到來的雷暴和閃電發(fā)出視覺和聽覺警報(bào)，機(jī)場和航空公司據(jù)此廣播通知機(jī)坪工作人員暫停工作并躲避，待警報(bào)解除后再廣播恢復(fù)機(jī)坪工作。
3.2安裝合理的避雷系統(tǒng)
對于機(jī)場電子設(shè)備應(yīng)對雷電的渠道首先是要通過安裝相關(guān)的避雷設(shè)施來減少雷電的入侵。對于雷擊的預(yù)防，首先應(yīng)該依靠合格的避雷針或者避雷帶系統(tǒng)，與此同時(shí)也要防止雷擊電磁脈沖：采用完善的綜合防雷手段和安裝電涌保護(hù)器（SPD）系統(tǒng)，兩種方法相互結(jié)合，相互補(bǔ)充，組成一套完整系統(tǒng)的防雷體系，這就是現(xiàn)代防雷的新理論：綜合防雷技術(shù)。只有這樣，才能有效地防止雷擊事故，減少雷擊災(zāi)害。
3.3加強(qiáng)對民航機(jī)場電子設(shè)備和防雷的專項(xiàng)管理
