智能家居瞬态干扰的防护.doc
《智能家居瞬态干扰的防护.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《智能家居瞬态干扰的防护.doc(7页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、智能家居瞬态干扰的防护摘 要:文章结合我国居民生活水平不断提高的现状,阐述了现代住宅中智能家居系统对瞬态干扰防护的必要性,论述了智能家居系统的主要干扰途径及其抑制措施。关键字:智能家居 瞬态干扰 干扰途径 抑制措施1 智能家居系统瞬态干扰防护的必要性 瞬态干扰指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成控制系统的电源电压的波动;当瞬态电压叠加在控制系统的输入电压上,使输入智能家居系统的电压超过系统内部器件的极限电压时,便会损坏智能家居系统内部的设备,因此必须采用抑制措施。 静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EF
2、T)对智能家居系统会产生不同程度的危害。静电放电在5200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常在3545MHz之间发生自激振荡。许多信息传输电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内,结果电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量。电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐射发射,从而耦合到电缆和机壳线路。当电缆暴露在48kV静电放电环境中时,信息传输电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V,这个电压远远超出了典型数字电子设备的限电压值04V,典型的感应脉冲持续时间大约为400纳秒。 家居电子设备在使用中经常会遇到意外的电压瞬变和浪涌,从而导致电子设备的损坏,损坏的原因是电子设备中的半
3、导体器件(包括二极管、晶体管、可控硅和集成电路等)被烧毁或击穿。据统计,电子设备的故障有75是由于瞬变和浪涌造成的。电压的瞬变和浪涌无处不在,电网、雷击、爆破,就连人在地毯上行走都会产生上万伏的静电感应电压,这些都是电子设备的隐形杀手。因此,为了提高电子设备的可靠性和人体自身的安全性,必须对电压瞬变和浪涌采取防护措施。1.1 家居电子设备防电压瞬变浪涌要求1.1.1耐压要求 当瞬间电压超过电子设备的绝缘耐压值时,其安全性能会降低,甚至被毁。因而电子设备的瞬间过电压应该小于其绝缘耐压值,正常的工作电压应小于保护电压。1.1.2 过流保护要求 电子设备的过流能力一般设计为额定电流的152倍,以此为
4、标准选择电子元器件。如额定电流为022 A的计算机其最大过流能力约为045A,当电流大于该值时,电子设备所选用的电子元器件将会烧坏而无法正常工作,因而应该保证到达电子设备的瞬间过电流小于其额定电流的152倍。1.1.3 动态响应时间的要求 电子设备在设计过程中已经采用了许多保护器件,如快熔器、压敏电阻、空气开关、继电保护器件等,每种保护器件都有特有的动态响应时间(如空气开关、继电保护器件其动态响应时间约在200ms左右),而每种电子设备也有其保护响应时间,因而流过电子设备的浪涌瞬态时间应该大于电子设备的动态响应时间,避免保护器件来不及响应而使浪涌通过电子设备。1.1.4 接地保护要求 电子设备
5、在安装时,应做到良好接地,否则雷电所产生的浪涌能量将不能有效地对地泄放而击毁器件。接地线在瞬间遭受浪涌以电感方式存在,其典型值为1Hm,接地线上的压降为U1Ldidt。对于15m长的接地线L15H,雷电在瞬间(如100s)产生的几百安培(500A)浪涌脉冲,其didt5106As,此时接地线上的压降U1Ldidt15106510675V,设备将承受500A75V3750W的浪涌能量,该能量将可能损伤或毁坏大部分电子设备。因此,对电子设备作可靠的接地保护,能使到达电子设备外壳的电压较小,起到安全保护的作用。但仅作接地保护是远远不够的,还必须加装浪涌保护装置。因为,外界侵入的浪涌能量将首先通过电子
6、设备再对地泄放,这样流经电子设备的浪涌电流基本不变,其能量有可能很大,电子设备仍有可能被损坏,因此接地保护对于电子设备而言只能是一种辅助性保护。2 智能家居系统中的主要干扰途径 产生干扰必须具备三个条件:干扰源、干扰通道、易受干扰设备。 干扰源分为内部和外部。内部主要是装置原理和产品质量等。外部主要由使用条件和环境因素决定,如工作电源直流回路受开关操作和天气影响等而引起的浪涌电压,强电场或强磁场以及电磁波辐射等。 干扰通道有传导耦合、公共阻抗耦合和电磁耦合三种。外部主要通过分布电容的电磁耦合传到内部;内部则三种均有。 由于设备采用的敏感元件的选用和结构布局等不尽合理,造成本身抗干扰能力差,对干
7、扰加以抑制,降低其幅度,减少其影响力,这是从外部环境上加以改善。21 干扰途径 感应雷可由静电感应产生,也可由电磁感应产生,形成感应雷电压的机率很高,对建筑物内的电子设备威胁巨大,家居网络系统的防雷工作重点是防止感应雷入侵。入侵家居网络系统的雷电过电压过电流主要有以下三个途径。2.1.1 由交流电220V电源供电线路入侵 智能家居系统的电源由电力线路输入室内,电力线路可能遭受直击雷和感应雷。直击雷击中高压电力线路,经过变压器耦合到220V低压,入侵家居智能系统供电设备,另外,低压线路也可能被直击雷击中或被感应雷过电压。在220V电源线上出现的雷电过电压平均可达10000V,对家居网络系统可造成
8、毁灭性打击。电源干扰复杂性中众多原因之一就是包含着众多的可变因素,电源干扰可以以“共模”或“差模”方式存在。“共模”干扰是指电源线与大地,或中性线与大地之间的电位差。“差模”干扰存在于电源相线与中性线之间。对三相电源来讲,还存在于相线与相线之间。电源干扰复杂性中的第二个原因是干扰情况可以从持续周期很短暂的尖峰干扰到全失电之间的变化。电源干扰的类型见表1,电源干扰进入设备的途径包括电磁耦合、电容耦合及直接进入三种。2.1.2 由智能家居系统传输线路入侵 可分为三种情况: (1)当地面突出物遭直击雷打击时,强雷电压将邻近土壤击穿,雷电流直接入侵到电缆外皮,进而击穿外皮,使高压入侵线路; (2)雷云
9、对地面放电时,在线路上感应出上千伏的过电压,击坏与线路相连的电器设备,通过设备连线侵入通信线路。这种入侵沿通信线路传播,涉及面广,危害范围大; (3)若通过一条多芯电缆连接不同来源的导线或者多条电缆平行铺设,当某一导线被雷电击中时,会在相邻的导线感应出过电压,击坏低压电子设备。2.1.3 地电位反击电压通过接地体入侵 雷击时强大的雷电流经过引下线和接地体泄入大地,在接地体附近放射型的电位分布,若有连接电子设备的其他接地体靠近,即产生高压地电位反击,入侵电压可高达数万伏。建筑物防直击雷的避雷引入了强大的雷电流通过引下线入地,在附近空间产生强大的电磁场变化,会在相邻的导线包括电源线和信号线上感应出
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 智能家居 瞬态 干扰 防护
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【二***】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【二***】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。