本發(fā)明涉及電磁領(lǐng)域，尤其是一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離屏蔽盒、系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1967年6月，越南美軍基地發(fā)生過一起由電磁干擾引起的重大事故。據(jù)報(bào)道，當(dāng)時(shí)美軍一艘軍艦上的高功率雷達(dá)發(fā)射的射頻能量，耦合到一臺裝在飛機(jī)上的導(dǎo)彈火箭的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路，導(dǎo)致馬達(dá)驅(qū)動(dòng)將導(dǎo)彈火箭點(diǎn)火，還引發(fā)了停在航空母艦飛行甲板上的其它導(dǎo)彈。造成了美國200億美元的損失。隨著各種高新前沿技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種大型的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，系統(tǒng)之間的電磁干擾問題也越發(fā)引起相關(guān)人員的重視。

電磁干擾有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾是指通過導(dǎo)電介質(zhì)把一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)上的信號耦合到另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)；輻射干擾是指干擾源通過空間把信號耦合到另外一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)。尤其在大型復(fù)雜的脈沖功率等實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，傳導(dǎo)干擾和輻射干擾動(dòng)輒就幾萬伏甚至幾兆伏。這種干擾充斥著各個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，影響著系統(tǒng)本身、子系統(tǒng)和其他系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離屏蔽盒、系統(tǒng)及方法。本發(fā)明應(yīng)用在同步觸發(fā)系統(tǒng)中，解決了24臺Marx發(fā)生器輸出超過4MV高壓產(chǎn)生強(qiáng)電磁脈沖干擾影響同步觸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行的問題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境下24路超高功率脈沖納秒精度控制。。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種光電隔離系統(tǒng)的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形狀為長方體的殼體和蓋住殼體的蓋板；所述殼體由金屬鋁材整體銑出，殼體上開出若干個(gè)小孔；光釬從所述小孔穿過。

進(jìn)一步的，所述光纖過孔位置設(shè)置有屏蔽螺線管并加襯導(dǎo)電網(wǎng)保證導(dǎo)電的連續(xù)性。

進(jìn)一步的，所述屏蔽盒的蓋板和殼體的接縫處選用了EMI導(dǎo)電膠條。

一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：用于接收到外界電信號，將其轉(zhuǎn)換成不同波段的光信號的電光轉(zhuǎn)換單元和轉(zhuǎn)換成不同幅度的電脈沖信號的光電轉(zhuǎn)換單元；所述電光轉(zhuǎn)換單元通過光釬和電光轉(zhuǎn)換單元信號連接，電光轉(zhuǎn)換單元將轉(zhuǎn)換后的光信號通過光釬傳輸給電光轉(zhuǎn)換單元。

進(jìn)一步的，所述電光轉(zhuǎn)換單元包括：電信號接口、光輸出接口和主電路；所述電信號接口信號連接于主電路；所述主電路信號連接于

所述主電路包括：匹配限幅電路、脈寬產(chǎn)生電路、斬波器和電源濾波電路；所述匹配限幅電路信號連接于脈寬產(chǎn)生電路；所述脈寬產(chǎn)生電路信號連接于斬波器；所述斬波器信號連接于電源濾波電路。

進(jìn)一步的，所述電輸入接口為BNC標(biāo)準(zhǔn)接口，數(shù)量為兩路。

進(jìn)一步的，所述光電轉(zhuǎn)換單元包括：電源濾波、電源變換隔離、信號變換、信號展寬、信號輸出。

一種抗電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：電光轉(zhuǎn)換單元接收到外界電信號，將其轉(zhuǎn)換成不同波段的光信號，通過光纖傳輸給光電轉(zhuǎn)換單元；

步驟2：光電轉(zhuǎn)換單元將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成不同幅度的電脈沖信號；

進(jìn)一步的，所述光電轉(zhuǎn)換單元的電信號輸出模式有兩種：其一是根據(jù)接收到的光信號的脈沖寬度，輸出同樣脈沖寬度的電信號；其二是無論接收到的光信號脈沖寬度是多少，都輸出固定寬度的電脈沖信號。

進(jìn)一步的，所述電信號輸出的電壓幅度值能夠從5V、12V、15V、24V選擇，所述電信號的前沿小于5ns,脈沖半高寬在幾百納秒至幾百微秒；同時(shí)，所述電信號的電壓幅度值能夠在50V～500V范圍內(nèi)選擇，所述電信號前沿小于20 ns，脈沖半高寬在幾百納秒。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：公開了一種抗電磁干擾的光電隔離裝置，通過光信號把測試系統(tǒng)、控制系統(tǒng)或通信系統(tǒng)的模擬電信號與高壓大電流干擾源的模擬信號物理隔離，保證了測試、控制和通信等系統(tǒng)在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中能夠正?？煽康墓ぷ?。尤其是在脈沖功率科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域中大型實(shí)驗(yàn)裝置中，應(yīng)用在同步觸發(fā)系統(tǒng)中，解決了24臺Marx發(fā)生器輸出超過4MV高壓產(chǎn)生強(qiáng)電磁脈沖干擾影響同步觸發(fā)系統(tǒng)運(yùn)行的問題，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜電磁環(huán)境下24路超高功率脈沖納秒精度控制。

附圖說明

本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發(fā)明的一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換單元的主電源結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)在使用過程中的使用示意圖。

具體實(shí)施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書（包括任何附加權(quán)利要求、摘要）中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。

本發(fā)明實(shí)施例1提供了一種光電隔離系統(tǒng)的屏蔽盒：

一種光電隔離系統(tǒng)的屏蔽盒，其特征在于，所述屏蔽盒包括：形狀為長方體的殼體和蓋住殼體的蓋板；所述殼體由金屬鋁材整體銑出，殼體上開出若干個(gè)小孔；光釬從所述小孔穿過。

進(jìn)一步的，所述光纖過孔位置設(shè)置有屏蔽螺線管并加襯導(dǎo)電網(wǎng)保證導(dǎo)電的連續(xù)性。

進(jìn)一步的，所述屏蔽盒的蓋板和殼體的接縫處選用了EMI導(dǎo)電膠條。

本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)，如圖1、圖2和圖3所示：

一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：用于接收到外界電信號，將其轉(zhuǎn)換成不同波段的光信號的電光轉(zhuǎn)換單元和轉(zhuǎn)換成不同幅度的電脈沖信號的光電轉(zhuǎn)換單元；所述電光轉(zhuǎn)換單元通過光釬和電光轉(zhuǎn)換單元信號連接，電光轉(zhuǎn)換單元將轉(zhuǎn)換后的光信號通過光釬傳輸給電光轉(zhuǎn)換單元。

進(jìn)一步的，所述電光轉(zhuǎn)換單元包括：電信號接口、光輸出接口和主電路；所述電信號接口信號連接于主電路；所述主電路信號連接于

所述主電路包括：匹配限幅電路、脈寬產(chǎn)生電路、斬波器和電源濾波電路；所述匹配限幅電路信號連接于脈寬產(chǎn)生電路；所述脈寬產(chǎn)生電路信號連接于斬波器；所述斬波器信號連接于電源濾波電路。

進(jìn)一步的，所述電輸入接口為BNC標(biāo)準(zhǔn)接口，數(shù)量為兩路。

進(jìn)一步的，所述光電轉(zhuǎn)換單元包括：電源濾波、電源變換隔離、信號變換、信號展寬、信號輸出。

光電隔離系統(tǒng)設(shè)計(jì)成兩個(gè)信號轉(zhuǎn)換裝置，能夠很好兼容其它設(shè)備單獨(dú)做信號源使用。另外，也更加方便將干擾源和被測試系統(tǒng)拉開距離，降低被干擾的可能。光電隔離系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。

電輸入接口BNC標(biāo)準(zhǔn)接口，數(shù)量為兩路?？梢援a(chǎn)生光信號波長為820nm、1300nm和1500nm的光信號。這三種波段光信號基本涵蓋工業(yè)系統(tǒng)、和試驗(yàn)測試系統(tǒng)中常用的光波信號。光輸出接口可靈活選用ST、FC等常用接口均可。主電路由匹配限幅、脈寬產(chǎn)生、DC-DC隔離及電源濾波等構(gòu)成。

本發(fā)明實(shí)施例3提供了一種抗強(qiáng)電磁干擾的光電隔離方法：

一種抗電磁干擾的光電隔離系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟1：電光轉(zhuǎn)換單元接收到外界電信號，將其轉(zhuǎn)換成不同波段的光信號，通過光纖傳輸給光電轉(zhuǎn)換單元；

步驟2：光電轉(zhuǎn)換單元將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成不同幅度的電脈沖信號；

進(jìn)一步的，所述光電轉(zhuǎn)換單元的電信號輸出模式有兩種：其一是根據(jù)接收到的光信號的脈沖寬度，輸出同樣脈沖寬度的電信號；其二是無論接收到的光信號脈沖寬度是多少，都輸出固定寬度的電脈沖信號。

進(jìn)一步的，所述電信號輸出的電壓幅度值能夠從5V、12V、15V、24V選擇，所述電信號的前沿小于5ns,脈沖半高寬在幾百納秒至幾百微秒；同時(shí)，所述電信號的電壓幅度值能夠在50V～500V范圍內(nèi)選擇，所述電信號前沿小于20 ns，脈沖半高寬在幾百納秒。

本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。