电子毕业论文
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1.微电子设备易受雷电电磁脉冲的损坏
雷电电磁脉冲是天空打雷时产生的成为干扰源的强大闪电流及其电磁场,它的感应范围很大,对建筑物内的各种电气设备都会有不同程度的危害,这种危害就是雷电电磁脉冲所产生的干扰。而由于微电子设备抗干扰能力低,它更易受到雷电电磁脉冲的侵害。
1.1微电子设备工作电压低, 抗雷电能力差微
电子设备日益向高精度、高灵敏度和高可靠性方向发展。其设备非常灵敏,但耐压很低,一般只有 10V 左右,所以对雷电电磁脉冲极为敏感,极易受到干扰或损坏,如果没有配套的防雷保护措施,雷电损坏率是很高的。这是因为微电子设备的耐压水平不能与一般电气设备相比,一般电气设备允许的雷电脉冲要比微电子设备高得多,所以感应的雷电电磁脉冲对一般设备来讲是安全的,而对微电子设备来讲是危险的。
1.2雷电电磁脉冲的干扰是微电子设备损坏的主要原因
雷电伤害一般分为直击雷、雷电感应及雷电波侵入等,以上这 3 种雷击均可在建筑物内产生雷电电磁脉冲,并对建筑物内的微电子设备产生干扰,其干扰形式有:
(1)建筑物的防雷装置接闪时,强大的瞬间雷电及其强磁场对建筑物内的电力线路和微电子设备的干扰。
(2)天空中雷电波的电磁辐射对建筑物内电力线路和微电子设备的电磁干扰。
(3)由外部各种强、弱电架空线路或电缆线路传来的电磁波对建筑物内微电子设备的干扰。
因其电子设备耐压水平很低,各种雷害产生的雷电脉冲对它都可以产生危害,雷电脉冲因电磁感应而产生,它可以来自避雷针落雷而感应产生,也可以来自远处落雷而产生,并且在数百米的范围内,对保护各种微电子的设备构成威胁,而且雷击越近,造成的.危害就越大。同时,感应的雷电电磁脉冲也可以通过电源线、天线、信号线的耦合被引入微电子设备,并且可以在所有的金属管道及电缆金属外皮感应产生,所以雷电电磁脉冲是微电子设备损坏的主要原因,应是现代智能建筑防雷的重点。
2.电子工程类建筑防雷设计
通常我们将建筑物防雷装置分为两大部分:外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置是传统的常规防雷装置,其作用是保护建筑物免遭直击雷,除外部防雷装置外,所有防雷保护的附加措施均为内部防雷装置,措施主要有屏蔽、均衡电位(等电位)、合理布线和良好接地等,其作用是减少建筑物内的雷电流和电磁效应,以防止雷电感应所造成的反击、接触电压及电磁脉冲等雷害。
2.1 建筑外部防雷装置
接闪器包括避雷针和避雷网,避雷针的保护机理是通过雷电引向自身来完成保护区内的保护对象免遭直接雷击的,这种引雷的机理使避雷系统增加被雷击的概率。要保证被保护对象免遭直接雷击,避雷针就必须有足够的高度,而避雷针越高,其遭雷击概率也越大,即避雷针被雷击的概率与它的高度成正比。因此,采用避雷针保护不但起到引雷的作用,而且会大大增加被雷击的概率。
对于微电子设备来讲,要保证其安全使用,应尽量避免其所在的建筑的避雷针直接受雷击,尤其在保护范围内的直击雷,这是因雷击避雷针后,强大的雷击电流经引下线入地的过程中,由于雷电流陡度的作用,在其周围产生强大的磁场,可使建筑物内的金属物体产生感应电压,它与雷电流陡度成正比,与雷击点的距离成反比。
引下线的作用是传导雷电流经接地极入地,当建筑某部位遭雷击时,强大的雷电流将经引下线入地,引下线的粗细和数量将直接影响分流效果,若引下线多,每根引下线通过的雷电流就小,电磁感应就小,对其微电子设备影响就小。同时,增加引下线的数量,也有利于屏蔽的效果。
2.2 建筑内部防雷装置