姿控飞轮驱动电路EMC研究
【摘要】:姿控飞轮是空间飞行器姿态控制的主要执行机构,飞行器的运行要求姿态控制系统具有较高精度以提供精确的控制力矩。而完成这一要求主要是通过以印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)为载体的电子电路系统。本文根据姿控飞轮电控系统电磁兼容(Electromagnetic Compatibility, EMC)工作的需要,就PCB板EMC设计领域中的几个重要问题展开研究。
1)分析了飞轮电控系统中主要传导干扰源及其耦合路径,计算了传导干扰频率范围,设计了共模和差模电源线滤波器参数。讨论了滤波器安装方式对滤波效果的影响。
2)建立了耦合微带线间串扰测试结构。研究了串扰对防护带结构参数的依赖性,并对原防护带结构进行了改进。仿真和实验结果表明:使用改进的结构,|S31|峰值衰减要比没有防护带时增加9dB,|S41|峰值衰减增加7dB;对于5MHz~6GHz仿真结果也表明:在没有谐振的情况下,|S31|与|S41|变化趋势与低频( 500MHz)情况一致。在5GHz之前,使用增加宽度的防护带可进一步有效抑制串扰。
3)分析了芯片-散热器间能量耦合和辐射发射机理,创建了功率开关管散热器数值计算模型,研究了制约散热器主辐射方向的关键因素。提出使用屏蔽板抑制散热器电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)的方法并进行了数值验证。为满足设备高EMI抑制效果和低重量要求,对所提出的模型做了进一步改进。结果表明:使用改进结构对EMI抑制效果要优于原屏蔽板模型。
4)给出了内置PCB板开缝屏蔽壳体数值计算模型,分析了孔缝、壳体及PCB板结构参数对屏蔽效能的影响,研究了PCB板上微带线受电磁干扰影响而产生感应电流的变化规律。结果表明:使用圆形开孔、增加PCB板尺寸都能有效增加壳体屏蔽效能。腔体内电磁场在PCB板微带线上会产生感应电流,走线越长,离缝隙越近,感应电流数值越大,其峰值出现在腔体的谐振频率处。
通过以上研究,完成了PCB微带线间防护带串扰抑制、芯片散热器EMI抑制、提高内置PCB板金属壳体屏蔽效能等工作。
|
|
|
|
1 |
刘江燕;李辉军;;某型机箱EMC结构设计[J];舰船电子工程;2006年01期 |
2 |
吴彦灵!三一研究所北京100028,陈穷!三一研究所北京100028,秦波!三一研究所北京100028;俄罗斯电磁兼容性标准简介[J];航空标准化与质量;2000年05期 |
3 |
周晓燕;EMC及用于EMC测试的电波暗室[J];环境技术;1998年03期 |
4 |
范海旺,张建平;变频器MEC分析及减小措施[J];电气开关;2003年05期 |
5 |
庞姬
,杨中海
,沈庚麟;30MHz~1000MHz电场辐射干扰测试中测量不确定度的评估方法[J];安全与电磁兼容;2004年03期 |
6 |
周旭;电磁辐射自动测试系统中天线塔的设计[J];电测与仪表;1999年03期 |
7 |
周旭;电磁辐射自动测试系统中天线塔的设计[J];机械工程师;1999年07期 |
8 |
罗宇翔
,俞恢春
,李思雄;PCB板层布局与EMC[J];安全与电磁兼容;2003年05期 |
9 |
杜仕国,李文钊;聚合物基电磁屏蔽复合材料[J];磁性材料及器件;2000年05期 |
10 |
缪志敏
,黄松高;通信系统间的EMC预测与仿真设计[J];安全与电磁兼容;2004年01期 |
11 |
纪铁刚,张河,陈炳林;武器系统激光电源EMC、EMI技术研究[J];激光杂志;2004年04期 |
12 |
姜漫;卢群;;铁氧体抗干扰磁心在电子设备EMC设计中的应用[J];电子产品世界;2006年13期 |
13 |
王天顺
,陈德军;电磁激励技术在飞机上的应用[J];飞机设计;1995年01期 |
14 |
蒋庆全;C~3I系统EMC与EW[J];情报指挥控制系统与仿真技术;1999年03期 |
15 |
刘建鹏;屏蔽电缆的屏蔽效能及其测量[J];安全与电磁兼容;2001年03期 |
16 |
田申;;计算机测控系统EMC技术研究与应用[J];机械与电子;2006年05期 |
17 |
郭增欣;;汽车电子的电磁兼容性分析[J];电子测试;2008年06期 |
18 |
杨茂宽;;电磁兼容性的若干问题探讨[J];机电信息;2011年21期 |
19 |
张延平;电磁兼容性及干扰抑制技术[J];火控雷达技术;1999年01期 |
20 |
黄松高;系统级电磁兼容性安全裕度评估技术的探讨[J];安全与电磁兼容;2001年04期 |
|