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 瞬态干扰指沟通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,因此必须采纳抑制措施。 静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对智能家居系统会产生不同程度的危害。静电放电在 5~200MHz 的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值常常在 35~45MHz 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 4~8kV 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 0.4V,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常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实行防护措施。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 1.5~2 倍,以此为标准选择电子元器件。如额定电流为 0.22 A 的计算机其最大过流能力约为 0.45A,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 1.5~...