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电子电路抗干扰控制措施初探

2018-12-25柯铭煌厦门兆翔智能科技有限公司

数码世界 2018年4期
关键词:电子电路干扰源滤波器

柯铭煌 厦门兆翔智能科技有限公司

外部噪音及无用电磁波在信号接收中进行侵扰,就是指电子电路的干扰,无论是电路本身出现的干扰,还是外界因素引发的干扰,均会对电路正常工作造成影响,容易引发各种故障,降低使用寿命。需要进一步对电子电路干扰有效抑制,以提高电子电路运行稳定性。

1 电子电路干扰种类及危害

1.1 空间辐射干扰

空间辐射干扰主要来源于电磁能量,基于空间作用干扰到电子电路。分为两种空间辐射干扰类型,即远辐射干扰及近辐射干扰。出现空间辐射干扰的原因很多,干扰源流动并产生辐射,在通过系统空间时,且在电路导线流动过程中,会干扰到电磁感应。在空间辐射干扰下,将使电子电路系统运行效率降低,甚至出现系统瘫痪。

1.2 传导干扰

在不同导线上传播干扰,从而影响到系统正常运行,这一过程就称为传导干扰。电源与导线是电子电路系统的重要组成部分,也是为系统供电的基础设施。因为串联到一起,一旦出现传导干扰,干扰源就会逐步扩散到其他电子设备中,直到整个系统都出现干扰。会使电子设备处于低迷状态,降低运行效率。

1.3 噪声干扰

噪声干扰分为内部及外部两种,内部主要是指电路本身存在噪声,外部则主要指人为噪声及自然界噪声几种。出现噪声干扰会影响到电路本身功能的发挥,尤其是内部噪声干扰,说明某些部件出现故障隐患,影响到电路使用安全及稳定。

2 电子电路抗干扰控制措施

2.1 对电源干扰源进行抑制

干扰源是电磁干扰的基本要素,是出现电磁干扰的基础条件。一般情况下,电源是重要的干扰源,为此,在控制干扰中,重点放在电源干扰控制上。有很多方法可以抑制电源干扰,而在交流电网中,可以采取以下抑制措施:(1)将电网的电源变压器关闭,也可以直接屏蔽掉变压器,或者将屏蔽层安装在电源变压器外面;(2)将电磁滤波器安装在电路中,从而有效过滤电磁干扰,也可以将干扰消除。相同电路与元件值的滤波网络,在性能上存在差异。元件的结构形式与接入滤波器的方法,是影响滤波器性能的重要因素。在对电源滤波器安装时,尽量不要将滤波器安装在设备屏蔽内部,容易使设备屏蔽对内部电路与元件产生的EMI辐射抑制丧失。壁装滤波器是最理想的隔离系统,并且有进线插座。(滤波电路主导方法,用户如何选择滤波好的)

2.2 将电路抗干扰性能提升

采用适合的方法将干扰产生的影响降低,从而使电子电路运行更加稳定,这是电子电路抗干扰控制的主要目的,在抗干扰过程中,对最终抗干扰性能产生影响的是不同元器件及布线方法,为此,需要采取有效方法将电路抗干扰性能提升。可以将敏感元器件抗干扰性能提升,并将抑制干扰的元器件使用到设计电路中,可以有效抑制干扰。比如,使用IC器件,可以直接将其焊接在电路板上,减少IC座的使用;尽量使用粗电源线或者地线的使用,将回路环面积减少。同时,对外来干扰因素有效抑制,四周环境也容易对电子电路造成干扰,干扰途径众多,包括信号源头、电源线及噪音等,为此,避免在大功率设施附件安装电子电路,也可以在电路表面采取物理隔缘法,接地保护法也可以,从而有效减少周围设施对电路的干扰。

2.3 抑制噪音干扰

电路本身噪声可以通过某些手段抑制,但是自然界噪声难以找到噪声源,从而难以抑制。为此,需要先将噪声源找到,依据具体的噪声源采取针对性的解决对策。比如,高频工作时产生的磁场噪音或者高频电磁噪声,可以通过屏蔽电磁的方法对噪声抑制,也可以通过对自激震荡抑制将噪声消除。在对电路设计时,对削弱或者抑制噪声的器件及电路适当增加,比如,使用滤波器在电路中,可以将特定频带噪声削减掉,增加屏蔽线的使用,可以将耦合噪声对电路的干扰减少。

2.4 其他抗干扰控制措施

对于重要的弱电系统,可配备UPS供电系统。UPS工作流程为:滤波—整流—逆变,另外还包括一些辅助工作单元,即交流旁路供电通道、微处理器、通信接口等。UPS供电系统能够有效防范干扰,提高设备寿命,并为设备使用创造优良的运行环境。电源干扰不仅来源于电网,UPS本身与用户设备不合理设计也是干扰的重要来源。因为MDC机房与IDC机房内的服务器有开关电源,磁盘阵列机与交换机也均有开关电源,UPS供电系统会受到整流滤波型非线性负载反射的低次谐波干扰,会降低传输速率,甚至造成设备进入到“降额使用”状态,从而引发网络瘫痪。为此,需要进一步加强控制UPS供电系统所提供的电源质量。

视频监控系统的抗干扰措施:利用视频隔离均衡放大器可以实现对外部干扰的直接隔离,主要方法是使用带通滤波器,其中信号通过的允许频率为1~8MHz,设计带宽为8MHz;然后使用T型吸收回路对频率高于8MHz的其他信号进行再次吸收;通过两个电路的吸收及滤波作用,可以相对提升视频信号。然后将提升以后的视频信号通过高频放大器宽带放大,经过高频变压器耦合后就可以输出。

结束语:总之,电子电路干扰的种类及原因很多,均会影响到电子电路运行的稳定及安全,降低运行效率,甚至引发故障。为此,需要加强对各种干扰源的排查与分析,采取有效的控制措施抑制干扰,从而为电子电路运行创造良好环境,提高运行稳定性。

[1]孟奎,顾焯南,杨和茂.电子电路的抗干扰方法以及有关技术分析[J].电子制作,2016(07):75-76.

[2]郝大海.关于电子电路抗干扰技术研究[J].中国新技术新产品,2014,(12):30-30.

[3]李槐生.电子电路抗干扰控制探析[J].科技视界,2017,(21):84,64.

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