硬件抗干扰的优化

Seienco mnd Tocmolov Imovwr Horu科技创新导报20IT技术硬件抗干扰的优化于进杰黄志瑛(解放军蚌埠坦克学院电子室安徽蚌埠 233050)摘要:随着现代电于技术的迅猛发展,在各行各业的自动化控制系统中,时间量和计数量可以说是其最本的功能之一。可靠性是电子式.时控计数模块的先天属性,也是时控和计数模块的一个关键问题。硬件的可靠性关键是选择的无器件可靠性要高，同时在硬件设计线路中要采取一系列措施米提高来提高可本性指标。关键词:抗干扰时控计数中图分类号:TM72文献标识码:A文章编号:1674-098(2009>01(a)-0025-011引言持续一段时间电压跌落或短时中断会造成的 动作时间不能与大功率负载工作电压保仪器仪表在实际工作中,其自身各部电子产 品集成电路的工作电压降至最低工持 同步,这样会出现大的电流冲击和电压分及与周围其他电子设备之间,都不可避作电压水平以下 .使其集成电路延时分频浪 涌,为此最好采用交流固态继电器(电压免的存在各种形式的电磁干扰,轻者使仪功能不能正常可靠工作， 从而造成延时错过零 型)来控制负载的接通与断开,使控制器产生误差或错误，严重的甚至会导致仪误， 更有甚者会使产品自动清零,重新开始线路在无噪声的情况 下操作,使干扰减至器的损伤.因此在产品开发过程中,抗干扰延时工作。或者程序跑 飞,导致系统失控，最 小的程度。设计是至关重要的一个环节。对上述干扰一般采用对电源整流滤波的电(8)屏蔽能有效地抑制通过空间传播的解电容器的容量可选择大些,会起到较为电磁干扰,一 则可限制内部产生的电磁能2硬件抗干扰措施明显的抗干扰性.但如果时控计数装置在辐射出去,二则可防 止外来辐射进入,常用从实际使用的效果来看,时控计数模使 用较频繁的启动场合,则应注意电容器的方法是将被 屏蔽的部分有效接地,屏蔽块的抗干扰优化方案有以下几种:的容量不宜选择太大,否则会影响产品的可分以 下三种形式:电场屏蔽.磁场屏蔽和(1)采用隔离变压器,隔离变压器是一电清滑零 复位的可靠性。电磁场屏蔽.在实际使用中,可根据具体应种用得相当广泛的电源线抗干扰措施,其(6)在电源线输入端增加电源滤波器，用的情况， 对时控计数模块内部电子线路基本的作用是实现电路与电路之间的电气可以有 效抑制电磁干扰从电源线中传输到采 用整体屏蔽措施或者对装置的核心隔离,并可以隔离来自电源线的共模干扰。系统内部,它可提高时控计数装置在电磁CMOS电路 进行屏蔽.必要时信号线也要采如将隔离变压器的各绕组分别屏蔽,各屏环境中运行的可靠 性。取相应的措施，模拟信号因电平低.抗干扰蔽层独自接地,以此来切断原、副边的电场(7)设计中要考虑执行继电器的抗干扰能 力差等特点,传输线应采用屏蔽线,并且耦合,隔离效果会更好。如采用带屏蔽的隔性能， 当执行继电器的绕组(感性负载)被接连线应尽量短 。此外最好也采用屏蔽接地。离变压器,既有一般的隔离功能,又兼有抗通 和断开时，线園中会产生一连串上升速(9)印制板应布线合理,干扰除外界因共模和差模的干扰能力。在这里要注意的度快 ,频率和幅度都相当高的尖峰脉冲电素外 ,因印制板布线不合理,元器件安装位是,当变压器副边有几组输出时,设计中只磁振荡辐射,所以在设计中要选择性能优置不当都可能造成电磁干扰,所以在设计要条件许可,尽可能做到副边各绕组独立，良 的执行继电器。并采取相应的应对措施。- - 电路板时应注意以下方面:而避免采用中间抽头的方式来获取不同的①在直流执行继电器线圈两端反并入①电源线与信号线不要太近,并避免电压值,这样可大大提高整个系统的抗干二极 管(续流二极管),它可阻止绕组对分布平行 $扰能力。电容的充电,避免产生自谐振.并且也可使②接地应遵循单地原则,避免由于两(2)采用压敏电阻和TVS器件,在产品继 电器的触头减慢释放速度。点间的电位差引起千扰,的电源输入日增加瞬变干扰吸收器件,其②在直流执行继电器线圈两端并联雪③印制电路的公共地线-般设在印制目的主要是对电网中持续时间短、脉冲幅崩二极管, 当线圈端瞬变电压低于管子击的边 缘略加宽,以方便各级电路就近井联值高.能量大的浪涌波进行超过预定电压穿电压时,管子不工作。一 旦瞬变电压超过接地;值能量转移,常用的器件如压敏电阻、TVS管 子的击穿电压,继电器绕组两端电压被国导线宽度不要突变,不要突然拐弯;瞬变电压抑制器等。压敏电阻具有响应速加在管子的击穿电压上,管子 会有电流流⑤布设模拟地线和数字地线不要交替度快.残压低.容量大.体积小的特点:TVS过 ,并消耗一定功率， 使振荡在限幅情况下排列, 应相距远些,以消除相互间的耦合干响应速度更快且无老化现象,对浪涌电压很快结束 ,以此来消除干扰.有较高的响应速度和吸收能力。③在线圈两端并入RC吸收网络,通过⑥芯片的信号传递线应尽可能短,以(3)增加LEP低通滤波器,为防止窜入信在继电器绕组并入RC可对自谐振进行功减少分布参数对传递特性的影响;号输入端口的幅度转小的干扰脉冲,往往率消耗, 降低干扰电压峰值幅度,迫使产生⑦强弱信号分开布线,交直流线路分在电源次级端采用低通滤波器来实现。的 自徽振荡很快被衰减,从而起到减少干开 布线,高低压电路分开走线,减小布线环(4)供电输出端口增加高频旁路电容，扰的 目的。路面积。在电源次级经整流、滤波.稳压后，由于谑国在输出继电器控制触点上并上RC,波电解电容有一定的分布电感、高频性能在 实际控制回路中，往往继电器的控制触参考文献整,故在稳压后增加高频性能好的非电解点在交流线路中经常 对感性负载进行控[1] 陈亿善.单片机软件抗干扰探讨[M].电电容,一般采用涤纶电容以达到高频旁路制, 而被控制的感性负载能量由并入触点子技术，199年第1期.的作用。开关的RC支路来释放,从而避| 中国煤化工单.系统可靠性与维修性(5)电源整流滤波的选择.在用电设备头 上产生火花，抑制了瞬变干排一.北京航空航天大学出版和电子产品使用中,因变电设施的故障或用时应根据被控制负载及电压YHC NM H G第一版.负载突然出现大的变化造成电压瞬时跌落RC的取 值和C的耐压。或短时中断,这种随机的偏离颛定电压并⑤当继电器控制大功率负载时,开关科技创新导报Science and Technology Innovation Herald2