电气调试中电子电路的干扰问题及对策分析
2019-01-23张小伟
张小伟
(山东电力建设第三工程有限公司,山东 青岛 266100)
随着我国社会的不断发展,人们对于电力建设相关工程的实施成效也提出了更高的要求,而对于本文所讨论的问题来说,电气调试则是避免电气设备故障或出现安全事故的主要途径,而电气调试中电子电路的干扰问题必然会影响到电力建设过程中这一工作预期作用的发挥。为了避免这样的状况出现,针对实际调试过程中可能出现的干扰问题进行分析并研究对应的解决办法是非常有必要的。结合现状来看,元件或线路自身问题、电子电路设计错误、人为因素等都有可能导致干扰出现,而如果不能针对这些干扰问题研究解决对策,那么此类问题所带来的危害就很有可能导致电气设备无法正常运转。本文将在后续内容中提出对应的解决办法。
1 电气调试中常见的电子电路干扰问题
1.1 元件或线路所导致的干扰
电气调试过程中必然会涉及大量的电子电路元件及线路,而若这些元件或线路已经出现老化问题,那么调试过程中出现干扰问题的概率也会相应升高。电子设备的晶体管基础、电阻值发生改变以及电容漏电等都属于此类。除此之外,元件及线路质量不佳、元件自身具备电磁敏感性等同样也会导致上述问题出现。
1.2 电子电路设计所导致的干扰
对于电子电路的设计来说,若设计人员不能针对可能产生的干扰问题进行考量,那么就很有可能因为晶体管的选择和电源的配合不佳、阻值选择不当等而导致干扰问题出现,影响电气调试工作的高效展开。
1.3 人为因素所导致的干扰
以下两种情况都会导致干扰问题出现:首先,若电气调试工作人员不能正确使用示波器等设备,对接地问题处理不当,就有可能导致电子电路出现干扰。其次,若部分使用者不能针对电子零件进行养护,导致腐蚀或生锈问题出现,那么电子电路就很有可能因此而出现干扰现象。
2 应对对策
2.1 提升元件抗干扰性能
结合上文中的内容,除了使用年限及质量上存在的缺陷之外,部分元件自身就属于电磁敏感元件,抗干扰能力较差,而针对这些元件,相关工作人员则可以结合以下几点内容来提升其抗干扰性能:首先,为了降低耦合噪音,布线时应针对电源线及地线的粗细程度进行考察,尽量选择直径较大的线材,而为了降低感应噪音,布线时则应尽量减少回路环面积。其次,单片机闲置的I/O口应避免悬空情况,将所有闲置端口与电源或接地相连,同时可以使用看门狗电路来提升电子电路整体的抗干扰性能。
2.2 做好对电子电路干扰问题的检测工作
结合现状来看,电气调试过程中针对干扰问题常用的检测办法主要包含以下几类。2.2.1 通电观察法
即在通电状态下对干扰部位及干扰产生的因素等进行观察和判断。当断电观察无法有效判断时,相关工作人员则可以使用这一方法来做进一步的分析。若电子电路中有跳火、冒烟等状况出现,那么通电观察法则是最佳的干扰问题分析办法。通过逐步加压,相关技术人员将能更迅速地发现干扰问题并进行后续处理。
2.2.2 比照法
与上文中的内容相比,比照法的应用将能更精确地确定干扰部位,辅助相关工作人员分析导致干扰产生的因素。在这一过程中,相关人员应将电子电路正常运行下的电流、电压、电波频率等与干扰问题出现后的数据进行比较,结合比较结果确定电子电路出现干扰的部位,分析干扰因素。除此之外,为了精确定位干扰位置,相关工作人员可以逐步将电子电路中一部分电路或插件切除,逐渐缩小干扰范围。
2.2.3 信号追踪法
这一方法的应用需要示波器支持,选取适当的频率信号在电路输入端接入,依照信号级别的不同对信号波形进行检测,当某一级别信号出现大幅度变化时,那么就可以确定这一信号级别出现了干扰。在对这一方法进行应用的过程中,相关技术人员应注意到系统反馈回路对检测结果的影响,检测前将反馈回路切断。
2.3 抑制干扰源
2.3.1 杂散电磁干扰
在电气调试过程中,电子电路周边很有可能存在各种分散电路所产生的杂散电磁场,而这种电磁场是波动的,在此类电磁场的传导过程中,放大电路中的各类元件都将因此而受到威胁,输入电路产生电压干扰。为了避免此类干扰问题持续地对电气调试过程电子电路的运转产生影响,相关工作人员可以从以下几方面入手进行处理:(1)使用一定的屏蔽措施。磁屏蔽以及静电屏蔽都能有效降低杂散电磁干扰对电子电路的影响,在利用这一方法抑制干扰源的过程中,相关工作人员应能注意到屏蔽线外套的接地问题,避免因此而导致故障出现。(2)对布局和布线办法进行调整。首先,对于电子电路布线来说,平行走线将会导致干扰增大,而将交流电源线与放大器输入输出线分开布置则能有效降低干扰,同时,布线方案应尽量减少走线长度,走线长度越低受到干扰的可能性也就越小。其次,对于电子电路布局问题来说,相关工作人员应针对变压器的安装位置进行考量,选择对放大器影响最小的位置放置。
2.3.2 地线干扰
各级电流在通过地线时将会出现干扰问题,针对这一干扰类型的处理方法主要有以下几类:(1)利用数字接地和模拟接地减少干扰。将这两种接线方式应用到数字电路中时,虽然地线之间的作用很有可能因为电耦合而更加强烈,但同时,由于数字信号、模拟信号具有可以人为进行控制的特点,通过光耦合的形式将能很好地实现地线之间的隔离,从而避免地线之间的干扰。(2)单点接地减少干扰。单点接地主要是指将所有地线都接到一个点上。在实际应用过程中,这一方式主要应用于电流、电压值相对较小,相距较近的两条电路上。(3)多点接地减少干扰。这一方法主要是指将全部电路的地线接到与其相近的接地母线上,从而将阻抗降低到最小,降低干扰对电子电路的影响。在实际应用过程中,这一方法主要被用来处理数字电路中的干扰问题,相关工作人员可以将所有地线都接到接地母线上,进而将母线一端与直流电源连接,形成工作接地点。
2.3.3 信号通道干扰
电气调试过程中经常会出现需要远距离进行控制、测量、通讯的情况,而在这样的背景之下,输入输出线长度的不断增加必然会导致干扰增大,信号失常或畸变,电子电路无法正常运行。为了解决这样的状况,相关工作人员必须能针对长线信号传输过程中干扰的预防办法进行研究,尽量使用较短的输入输出线, 减少信号通道干扰。除此之外,无极电容法、双T滤波法等都能有效抑制电容,从而对干扰通道进行有效抑制,避免此类干扰源继续传播。
3 结语
综上所述,在对常见的导致电气调试过程中电子电路干扰问题的因素进行简单论述的基础上,本文主要通过提升元件抗干扰性能、做好干扰问题检测工作、抑制干扰源三点内容对具体的抗干扰方法进行了深入研究。在后续发展过程中,相关电力建设单位必须能进一步将电气调试工作重视起来,并针对这一过程中存在的干扰问题进行深入研究,提前制定好对应的预防和处理措施,保障电力建设工程的实施能更好地满足用户需求。