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計算機EMC電磁兼容性問題
作者:  日期:2016-10-17  瀏覽次數:1545次  來源:
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      當然計算機已經普遍的應用在工農業、國防、科技、教育、管理等各個領域,家庭和個人使用計算機的情況也逐步普及。計算機作為一種數據處理和存儲系統,外界電磁場干擾可能對其正常運行和信息安全造成危害;而作為電子設備,它的寄生輻射和電磁泄露也可能污染外界電磁環境或造成自身信息失密。計算機系統的電磁兼容性已成為一個迫切需要研究的問題。
      計算機的電磁兼容性問題具有一般電子設備的共性,又有其突出的特點。它即是一個敏感設備又是一個干擾源。它是低電平電子系統,就電磁兼容的角度而言,主要是一個敏感設備,它的主要電路是數字電路,數字電路的邏輯元件都有一定的闕值電平和與之相應的干擾容限,因而它不會影響低于容限的干擾,但對其所受到的高于容限的干擾破壞卻沒有恢復功能。計算機主要由脈沖數字電路和工作于開關狀態的電路組成,所處理的是脈沖信號,因而易受外界脈沖干擾的影響,也向外界產生干擾脈沖。脈沖信號具有很寬的頻譜,計算機的主頻也有很寬的范圍,包括長波、中波、短波、米波及分米波等很寬的波段與電力電子設備、廣播、電視、通信、雷達等的基本工作波段相同,因而計算機工作再一個相當復雜的電磁環境之中,同時,計算機也在很寬的波段內向外界輻射和泄露電磁干擾,有人對未采取防泄漏措施的微機進行過測量,結果標明在很寬的波段內泄露均顯著的超過規定標準的極限值,而在低頻段和主振頻率及其倍頻附件尤為嚴重。目前,計算機向高速、寬帶、高密集度、小型化發展,可能會導致干擾問題更加嚴重,給計算機電磁兼容性問題帶來更多亟待解決的問題。但是利用數字化系統的高速運算功能、儲存功能和判斷功能,也有可能進一步開辟新的干擾途徑。
      計算機的外界干擾的主要來源是射頻干擾、工頻電源干擾、靜電干擾及雷電脈沖干擾等四類。(可利用靜電放電發生器、雷擊浪涌測試儀、工頻磁場干擾模擬器、脈沖群模擬器等EMC測試儀器來模擬測試)。若計算機房處于大功率無線電發射設備、高頻大電流設備或射頻理療設備等附近,當這些設備工作時,其空間電磁場強若超過120dBμV,則計算機的工作將受到嚴重的干擾。在電磁干擾環境中,計算機所受到的危害取決于干擾場強、頻率和計算機自身的電磁敏感度。
      此外,某些電器設備產生的尖峰干擾脈沖、工業火花等也可通過供電線路進入計算機。研究標明,工頻電源干擾和通過電源線的設備干擾十分嚴重。靜電干擾是造成計算機中MOS電路損壞的主要原因。美國有統計標明,由靜電【靜電放電發生器測試防靜電功能】導致計算機及其元器件的損壞造成的經濟損失每年高達數億美元。雷電脈沖通常通過電網供電電源進入計算機造成干擾,甚至使計算機或部件損害,在我國,由于雷電而致使計算機損壞的事例屢見不鮮。
      提高計算機系統的抗干擾能力的措施概括起來有幾個方面。首先,從硬件、軟件設計著手提高系統的抗干擾能力。在硬件設計中要進行EMC設計,綜合采取各種抗干擾措施,在軟件設計中,冗余技術、容錯技術、數字濾波技術等都是有效方法;邏輯電路技術與軟件技術的巧妙結合,可以用來作為抑制噪聲的有力工具。其次,屏蔽接地是提高計算機抗干擾能力的又一有力措施,屏蔽包括機房屏蔽、整機屏蔽、元部件之間的屏蔽和隔離,電源的金線及傳輸線輸入及輸出線也應屏蔽接地。系統與機房不僅要有良好的接地,而且應有針對性的對交直流接地、高頻接地、防雷接地和安全接地進行合理設計。此外,濾波也是抑制傳導耦合干擾的重要方法,電源線濾波器可以顯著降低來自供電網的干擾,在屏蔽體的出入口或導線的適當位置安裝濾波電路也是非常必要的,采用光技術能傳輸高密度信息,不易受電磁感應噪聲影響,是提高計算機抗干擾能力的又一途徑。
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