当前位置: 首页 > 技术文章 >

如何解决动力型EPS应急电源的电磁干扰

由于动力型应急电源(EPS)中有变频器, 变频器输出的是高压、大电流,因此会产生强烈的干扰。干扰通常可分为传导干扰和幅射干扰,通常两种干扰同时存在。我们通过以下措施加以抑制。

由于动力型应急电源(EPS)中有变频器, 变频器输出的是高压、大电流,因此会产生强烈的干扰。干扰通常可分为传导干扰和幅射干扰,通常两种干扰同时存在。我们通过以下措施加以抑制。
    
    1.加装输入滤波器
    滤波是一种抑制传导干扰的方法。例如在电源输入端接上滤波器,可以抑制来自电网的噪声对电路本身的侵害,也可以抑制由电路产生并向电网反馈的干扰。电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元,在设备或系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。它不仅可抑制传输线上的传导干扰,同时对传输线上的辐射发射也具有显著的抑制效果。在滤波电路中,选用穿心电容、三端电容、铁氧体磁环,能够改善电路的滤波特性。适当的设计或选择合适的滤波器,并正确地安装滤波器是抗干扰技术的重要组成部分,具体措施如下: 在交流电输入端加装电源滤波器,其电路如图1所示。图中L2、L3、C3、C4用于抑制差模噪声,一般取L2、L3为100~700μH,C3、C4取1~10μF。L1、C1、C2用于抑制共模噪声,可根据实际情况加以调整。
    
    所有电源滤波器都必须接地,因为滤波器的共模旁路电容必须在接地时才起作用。一般的接地方法是除了将滤波器与金属外壳相接之外,还要用较粗的导线将滤波器外壳与设备的接地点相连。接地阻抗越低滤波效果越好。滤波器尽量安装在靠近电源入口处。滤波器的输入及输出端要尽量远离,避免干扰信号从输入端直接耦合到输出端。
    
    2.印制线路板布线、布局采用抗干扰措施
    实践证明,印制板的元器件布置和布线设计对线路板的EMC性能有极大的影响,线路板的辅助电源通常采用高频开关电源,由于印制板上既有电平为±5V、±12V的小信号控制线,机柜中又有高压电源母线,同时还有一些高频功率开关、磁性元件,如何在印制板有限的空间内合理地安排元器件位置,将直接影响到电路中各元器件自身的抗干扰性和电路工作的可靠性。
    
    2.1导线阻抗的影响
    通过分析印制导线的特性阻抗,来选取印制导线的放置方式、长度、宽度以及布局方式。
    
    单根导线的特性阻抗由直流电阻R和自感L组成
    Z=R+jωL(1)L=2lln(2)
    式中:l――导线长度;
    b――导线宽度。
    
    显然,印制线l越短,直流电阻R就越小;同时增加印制线的宽度和厚度也可降低直流电阻R。
    从式(2)可看出,印制线长度l越短,自感L就越小,而且增加印制线的宽度b也可降低自感L。而多根印制线的特性阻抗除由直流电阻R和自感L组成外,还有互感M的影响,而互感M除受印制线的长度和宽度影响外,印制线之间距也起着重要的作用。M=2l(3)
    式中:s――两线之间的距离,增大两线的间距可减少互感。
    
    针对以上现象,在设计印制电路板时,应尽量降低电源线和地线的阻抗,因为电源线、地线和其它印制线都有电感,当电源电流变化较大时,将会产生较大的压降,而地线压降是形成公共阻抗干扰的重要因素,所以应尽量缩短地线,也可尽量加粗电源线和地线线条。
    
    在双面印制板设计中,除尽可能地加粗电源线和地线线条之外,还应在地线和电源线之间安装高频特性好的去耦电容。另外,屑闪教跤≈菩藕畔咂叫凶呦摺H绻叫凶呦呶薹ū苊猓赏ü韵路椒ɡ床咕龋?BR>1)在两条信号线之间加一条地线,以起屏蔽作用;
    2)尽量拉开两条平行信号线之间的距离,以降低两线之间电磁场的影响;
    3)使两条平行的信号线流过的电流方向相反。(目的在于减小感应磁通)
    
    2.2元器件的布局
    在设计印制电路板时,通常干扰源和受扰体由于受到工作条件的限制而难以避免。这时,应尽量将相互关联的元器件摆放在一起以避免因器件离的太远而造成印制线过长所带来的干扰;再者将输入信号和输出信号尽量放置在引线端口附近,以避免因耦合路径而产生的干扰。
    
    3.选用抗干扰芯片
    对于影响系统正常的电路尽量采用数字电路解决而非单片机,以防单片机受干扰,程序跑飞、复位, 单片机只完成数据采集与显示,不参与系统控制,即便如此, 单片机也应选用带EMI措施的产品(外部采用低频晶振,内部通过倍频实现高速)
    
    4.结构上的措施
    屏蔽是解决幅射干扰问题的重要且有效的手段,目的是切断电磁波的传播途径。大部分幅射干扰问题都可以通过电磁屏蔽来解决,用电磁屏蔽的方法解决电磁干扰问题不会影响电路的正常工作。
 

------分隔线----------------------------
首页 | 联系我们 | 付款方式 | 技术资料 | 行业新闻 | 资料下载 | TAG标签 | 网站地图