著迷于變化的電場(chǎng)和變化的磁場(chǎng)構(gòu)成的那個(gè)不可分離的統(tǒng)一電磁場(chǎng)，本人苦研電磁場(chǎng)十?dāng)?shù)年，現(xiàn)著手整理各種學(xué)習(xí)心得，并以連載的形式刊出。望與業(yè)界同仁分享，交流學(xué)習(xí)、切磋技術(shù)。

2018年3月16日，慕尼黑電子展，我在羅森伯格展臺(tái)拍下了這張有趣的照片。右側(cè)的曲線飄忽不定，而左邊則呈現(xiàn)出簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。那時(shí)我還是BAUMANN Spring的員工，服務(wù)于新能源汽車(chē)高壓連接器制造企業(yè)。當(dāng)時(shí)羅森伯格技術(shù)專家奚斌宏先生駐臺(tái)講解，就這個(gè)現(xiàn)象我們暢聊了有個(gè)把小時(shí)。如今回想起來(lái)依然覺(jué)得是件很有意思的事情，對(duì)于這張照片中的奧妙，我早已了然。答案將在后面的連載中揭曉，各位看官還請(qǐng)耐心等待。

今天這期我先從電磁干擾談起。本人自2014年正式由電力行業(yè)轉(zhuǎn)戰(zhàn)新能源汽車(chē)行業(yè)算起，國(guó)內(nèi)大大小小的主機(jī)廠和連接器廠都有過(guò)接觸，更深度參與了比亞迪的電磁屏蔽優(yōu)化項(xiàng)目。隨著碳化硅等新型半導(dǎo)體材料的逐漸商用，功率器件的工作頻率不斷攀升，整車(chē)電氣平臺(tái)的高壓化，電磁干擾已越來(lái)越成為挑戰(zhàn)。

國(guó)內(nèi)對(duì)電磁屏蔽優(yōu)化越來(lái)越重視，工程師們也亟待深入學(xué)習(xí)了解，但限于實(shí)際條件，可借鑒的經(jīng)驗(yàn)其實(shí)不多，幾個(gè)領(lǐng)軍企業(yè)，更是作為獨(dú)門(mén)絕技不示于眾。因此，如何幫助羅森伯格客戶，更準(zhǔn)確地判斷產(chǎn)品的電磁屏蔽層面的優(yōu)劣，從而進(jìn)一步優(yōu)化目前的設(shè)計(jì)，已成為我及羅森伯格研發(fā)團(tuán)隊(duì)的工作與使命。

如何來(lái)評(píng)判電磁屏蔽的性能

上圖截取自：

Anatoly Tsaliovich《Cable Shielding for Electromagnetic Compatibility》，描述的是電磁干擾源對(duì)被保護(hù)導(dǎo)體進(jìn)行電磁干擾的物理過(guò)程示意圖。大體分為以下幾步：

電磁干擾源向外發(fā)散電磁波

電磁波在媒介中傳播，遇到導(dǎo)體屏蔽層

在導(dǎo)體屏蔽層的外表面，電磁波會(huì)進(jìn)行入射及反射，相關(guān)分量根據(jù)邊界條件，解麥克斯韋方程組可得

電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量，由屏蔽層外表面耦合到內(nèi)表面，這個(gè)過(guò)程取決于屏蔽層的相關(guān)參數(shù)

電磁場(chǎng)由屏蔽層內(nèi)表面穿出，與被保護(hù)導(dǎo)體進(jìn)行耦合，產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，從而對(duì)其他相關(guān)電路形成干擾。

從上面我們可以看出，這是一個(gè)非常復(fù)雜的物理過(guò)程。如果我們從源頭開(kāi)始一步步計(jì)算，驗(yàn)證時(shí)也從源頭開(kāi)始一步步進(jìn)行，從工程學(xué)角度，因?yàn)橄率鋈秉c(diǎn)而不適合企業(yè)。

復(fù)雜，對(duì)工程人員素質(zhì)要求異常高

整個(gè)驗(yàn)證耗時(shí)，成本高

試驗(yàn)可重復(fù)性不高，受外界因素影響大

可喜的是，前人在多年的摸索與實(shí)踐之后，業(yè)界提出了一個(gè)全新的理念，也就是我們現(xiàn)在經(jīng)常提到的測(cè)量轉(zhuǎn)移阻抗，基本電路圖如下：

上圖截自IEC標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)物理量的含義請(qǐng)見(jiàn)上圖，具體不再贅述。

推論思路是：既然電磁干擾的最后一步是屏蔽層內(nèi)表面的電磁波對(duì)被保護(hù)導(dǎo)體進(jìn)行干擾，那么歸根結(jié)底，內(nèi)表面的電磁波怎么產(chǎn)生的？實(shí)際上它決定于屏蔽層內(nèi)表面的感應(yīng)電流I2，內(nèi)表面的感應(yīng)電流從何而來(lái)，來(lái)自于外表面的感應(yīng)電流 I1，從而我們將電磁干擾，轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流 I1與被保護(hù)導(dǎo)體的場(chǎng)耦合，那么場(chǎng)耦合的嚴(yán)重程度由哪個(gè)指標(biāo)來(lái)體現(xiàn)出來(lái)呢？那就是被保護(hù)導(dǎo)體的感應(yīng)電壓U2n 。同樣的I1，如果U2n 越大，說(shuō)明干擾越嚴(yán)重，說(shuō)明屏蔽效果越差。

因此我們得出了一個(gè)關(guān)鍵的物理量----轉(zhuǎn)移阻抗ZT

自此，我們后面的所有推演與研究，都是圍繞著這個(gè)參數(shù)來(lái)展開(kāi)。

持續(xù)連載，月度更新， 未完待續(xù)…

編輯：jq