SVG子模块PCB壳体的电磁屏蔽效能仿真分析
2021-08-24孙德林张中胜曹利伟徐国良
现代制造技术与装备 2021年7期
孙德林 张中胜 曹利伟 徐国良
(1.常州博瑞电力自动化设备有限公司,常州 213025;2.南京南瑞继保工程技术有限公司,南京 211100)
电磁屏蔽是用屏蔽体阻止高频电磁场在空间传播的一种方法。静止无功发生器(Static Var Generator,SVG)子模块中的印制电路板(Printed Circuit Boar,PCB)壳体为保证板卡舱内微电子元器件不受与它相近的绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或者晶闸管的工作频率的电磁干扰,通常对板卡舱外部加上金属屏蔽壳体[1]。但是,由于板卡舱内部的微电子元器件工作时需要散热、器件接线等因素的存在,需要在壳体上开孔开缝。外界的电磁干扰通过这些孔缝耦合到机箱内部,造成PCB中敏感元器件的波动,影响电路的正常工作,造成子模块无法正常运行。本文采用基于有限元原理的ANSYS HFSS仿真软件,对不同情形下的PCB壳体开孔和材质进行分析,给出提高机箱屏蔽效能的改进措施。
1 电磁屏蔽理论
屏蔽是一种空域的电磁干扰控制方法,用来抑制电磁噪声沿着空间传播,即切断辐射电磁噪声的传输途径。理论上,很多电磁兼容问题可以通过屏蔽来解决。通过电磁屏蔽方法解决电磁干扰的问题不会影响电路的正常工作,因此不需要更改电路。
屏蔽也是利用屏蔽体阻止或减少电磁能量传输的一种措施。屏蔽体是用以阻止或减小电磁能传输而对装置进行封闭或遮蔽的一种阻挡层,可以是导电、导磁、介质的,或带有非金属吸收填料。对干扰源或感受器(敏感设备、电路或组件)进行屏蔽,能有效抑制干扰,并提高电子设备的电磁兼容性,是电子设备结构设计必须考虑的重要措施之一。……
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