電快速瞬變脈衝群(EFT)試驗是指一種將由許多快速瞬變脈衝組成的脈衝群耦合到電氣和電子設備的電源端口、信號和控製端口的試驗．由於騷擾信號不是單個脈衝，而是一連串的脈衝群具有上升時間和持續時間短、幅值和重複頻率高等特點，電子設備長期以來難以克服．為了減低不必要的危害，有必要對電子設備進行EFT抑製．傳統的EFT抑製方法主要是采取加載濾波器的方式［1，2］，但由於參數選擇不當，往往導致濾波器體積較大且抑製效果不理想．本文主要討論如何選取新型鐵芯材料繞製電感，減小濾波器體積，並且實現濾波器拓撲結構優化設計．
1電快速瞬變脈衝群機理描述
脈衝群發生器［3］的基本線路和波形如圖1所示．經由挑選的電路元件Cs，Rs，Rm和Cd，使發生器在開路和接50Ω負載的條件下產生一個快速瞬變．信號發生器的有效輸出阻抗為50Ω．

其中，U為高壓源;Rc為充電電阻;Cs為儲能電容器;Rs為脈衝持續時間形成電阻;Rm為阻抗匹配電阻;Cd為隔直電容．
GB/T17626．4－1998規定的EFT脈衝為雙指數波形，上升時間為5ns，持續時間為50ns，每個脈衝能量為4mJ，脈衝群持續時間為15ms，脈衝群周期為300ms，重複頻率為2．5kHz(對4kV測試等級)或5kHz(對其他測試等級)，其波形如圖2、圖3所示:

2電子設備EFT幹擾抑製研究
對於EFT的濾波抑製［4-7］，往往最簡單的方式是加鐵氧體磁環濾波器．鐵氧體一般做成中空型，導線穿過其中．當導線中的電流穿過鐵氧體時低頻電流幾乎無衰減地通過，但高頻電流卻會受到很大的損耗，轉變成熱量散發，所以鐵氧體和穿過其中的導線即成為吸收式低通濾波器，對於EFT能起到一定的抑製作用．然而，對於群脈衝的抑製，往往單加鐵氧體磁環濾波器還不夠，設計常規濾波器是抑製群脈衝最有效手段之一．濾波器常用於傳導EMI噪聲的濾除，根據通常設計傳導EMI濾波器的經驗，我們設計了一個常規的EMI濾波器．通過測試發現對於EFT的抑製效果不是很佳，可見EFT濾波器是有別於傳統EMI濾波器的．由於EFT的頻帶極寬，且幅值較大，所以對濾波器的要求也不一樣．結合相關理論，參考前人的設計，設計出了如圖4所示的濾波器．通過調節對應的參數，發現電感和電容的取值影響很大．經過反複實驗發現，火線、零線的電容值取C1、C2取20nF左右，火線和地線、零線和地線的值取C3、C4取5nF左右，同時共模扼流圈N1、N2電感取2mH左右時抑製噪聲信號較為理想．

由於2mH電感值過大，導致使用鐵氧體磁環繞製電感時體積過大．既浪費材料，又因為體積過大，不便於固定安裝，且有些儀器設計體積較小，沒有足夠的空間裝載濾波器．有鑒於此:本文采用新型材料鐵氧體磁環繞製濾波器來抑製EFT幹擾．鐵氧體是一種立方晶格結構的亞鐵磁性材料．磁導率為複數，即μ=μ'－jμ″，實部為磁能的存儲(相當於電感)，虛部為磁能的損耗(相當於電阻)，在1GHz以下，
隨著頻率的增加而增加．因此，磁環阻抗可等效為磁芯電感LF與磁芯損耗電阻RF組成的串聯電路，其中:LF與RF都是頻率的函數，如圖4所示，磁環等效阻抗為:

在低頻段，阻抗由電感的感抗構成RF(ω)很小，磁導率較高，電感量較大，LF(ω)起主要作用，電磁幹擾被反射而受到抑製，且磁環的損耗較小，磁環可認為是一個低損耗、高品質因數的電感．在高頻段，阻抗由電阻成分構成，隨著頻率升高，磁導率降低，電感量減小．然而，磁環的損耗增加，電阻成分增加，導致總的阻抗增加，當高頻信號通過鐵氧體時，電磁幹擾被吸收並轉換為熱能耗散掉．因此，采用磁環可以增加電力載波通訊線纜中的高頻阻抗以減小共模電流，從而抑製輻射幹擾噪聲．理論表明磁珠的阻抗與材料和尺寸有關:

式中:K是阻抗比例因數;L是磁珠長度;OD是磁珠外徑;ID是磁珠內徑;N是磁珠上導線的匝數．因此，根據式(1)，(2)，磁環高頻等效電路以及阻抗模型即可根據不同的輻射場特性設計有效的噪聲抑製方案．
3實驗結果與分析
為了驗證基於新型材料鐵氧體磁環即高磁導率磁環設計的濾波器對於抑製EFT幹擾的有效性，我們設計了如下實驗:針對某公司的DOUBLETBW2105稱重控製器電快速瞬變脈衝群不達標問題，進行了整改抑製．
首先，我們采用普通材料磁環繞製電感並設計濾波器，雖然能夠達到設計效果，使稱重控製器通過江蘇省計量科學研究院的標準測試．但是由於電感值較大，導致濾波器體積過大，不便於安裝，且浪費材料和空間．
根據上述理論分析，我們選取新型超微晶材料製作的鐵氧體磁環繞製電感，可以在很少的繞製圈數情況下，達到足夠的電感值．同時，能夠通過江蘇省計量科學研究院的標準測試．兩種材料繞製電感、設計的濾波器如圖6、圖7所示．

4結論
本文利用超微晶材料鐵氧體磁環設計濾波器實現了對EFT幹擾的抑製，克服了現有濾波器體積較大以及電容、電感實際選取較難控製等問題．實驗結果表明:使用超微晶材料繞製電感並設計濾波器，能夠使設備通過電快速瞬變脈衝群標準檢測，並且減少材料的損耗，節省空間．

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