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电快速瞬变脉冲群特点及常见抑制方法_暗记_旗子

admin 2024-12-23 11:28:17 0

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电快速瞬变脉冲群EFT是电气和机电设备中常见的一种瞬态滋扰,是由继电器、打仗器、电动机、变压器等电感器件产生的,是韶光很短但幅度很大的电磁滋扰,是持续串的脉冲,可以在电路输入端产生累计效应,使滋扰电平的幅度终极超过电路的噪声门限,对电路形成滋扰。

电快速瞬变脉冲群由大量脉冲组成,具有如下特点:

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1) 幅值在100V至数千伏;

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(图片来自网络侵删)

2) 脉冲频率在1kHz至1MHz;

3) 单个脉冲的上升沿在纳秒级,脉冲持续韶光在几十纳秒至数毫秒;

4) EFT所形成的骚扰旗子暗记频谱分补非常宽,数字电路对它比较敏感,易受到滋扰。

二、电快速瞬变脉冲群常见抑制方法

1) 减小PCB接地线公共阻抗:增加PCB接地导线的面积,减小电感量身分;

2) 加接EFT电感瞬态滋扰抑制网络:在电感元件上并接压敏电阻、阻容电路、二极管、TVS管、背靠连接的稳压二极管等;

3) 电源或旗子暗记滋扰源输入口,利用滤波器或接管器等滤波元器件,选用磁珠的内径越小、外径越大、长度越长越好;

4) 电子元器件选择时,选用性能可靠的关键器件;最好做过芯片级的电磁兼容仿真试验,质量可靠的元器件选用可提升对电快速瞬变脉冲旗子暗记的抑制能力;

4) PCB布局时,将滋扰源阔别敏感电路;

5) PCB布线时把稳线缆的隔离,强弱电的布线隔离、旗子暗记线与功率线的隔离,各种走线要只管即便短,

6) 精确利用接地技能,减小环路面积;

7) 安装瞬态滋扰接管器;

8) 软件设计时,考虑避免滋扰对系统的影响,软件上应精确检测和处理告警信息,及时规复产品的状态;

9) I/O旗子暗记进出由完备隔离的变压器或光耦连接,更好的实现隔离;

10) 利用高阻抗的共模或差模电感滤波器

11) 利用铁氧体磁环;

12) 在PCB层电源输入位置要做好滤波,常日采取的是大小电容组合,根据实际情形可以酌情再添加一级磁珠来滤除高频旗子暗记;13) 组装生产环节中应严把质量关,做好生产工艺流程掌握,只管即便担保产品质量的同等性,减少因个别产品质量问题带来的测试不合格征象;

三、PCB抗滋扰设计

1、电源电路抗滋扰设计

1) 变压器及稳压模块应就近安装在互换电源进入系统的地方;

2) 强电运送线绝不能在系统内乱布;

3) 电源供电线应只管即便短,板间连接线利用双绞线;

4) 互换输入、功率继电器、电源滤波器、电源变压器等滋扰源电路应与系统稳压后的5V、3.3V等布线严格分开并进行有效隔离;

5) 稳压电源输出并接电解电容及0.01uF旁边陶瓷电容和二极管;

2、PCB布局抗滋扰设计

1) 主控部分和外围设备按各自体系要有明显界线,不能混装,纵然系统只有一块印制板,也要分模块设计,模块间做好隔离;

2) 大功率低速电路、仿照电路和数字电路应分开布局,大功率器件应与小旗子暗记电路分开,如功率继电器要与主控模块及弱点驱动模块隔离,使相互间的旗子暗记耦合最小;

3) 各部件之间引线要只管即便短,噪声敏感器件只管即便缩短连接的旗子暗记线;

4) 发热量大的器件如电源芯片、单片机、RAM等应只管即便安排在不影响敏感电路的地方及透风冷却较好的地方,电路板竖直放置时,发热量大的器件应放置在最上边。

5) 晶振与CPU时钟输入端,要相互靠近;

6) 易产生噪声的器件、小电流电路、大电流电路等应只管即便阔别逻辑电路,如果有可能,应分开做印制电路板;

7) 尽可能缩短高频元器件之间的连线,设法减少它们的分布参数和相互间的电磁滋扰;易受滋扰的元器件不能相互靠得太近,输入和输出元器件应只管即便阔别;

8) 按功能模块对电路板进行分区,把有滋扰的电源、接地层和其它功能区与无滋扰的或静态的区域分开;每个功能模块分区元器件放置应相互靠近,布线长度最短;

9) DC/DC模块、开关元器件和整流器应尽可能靠近变压器放置;

10) 电磁滋扰滤波器要尽可能靠近电磁滋扰源,并放在同一块电路板上;

11) 调压元器件和滤波电容器应尽可能靠近整流二极管放置;

12) 印制电路板按频率和电流开关特性分区,噪声元器件和非噪声元器件间隔只管即便远;

13) 对噪声敏感的布线不要与大电流和高速开关线平行;

14) 连接器、接插件应支配在电路板一侧,只管即便避免从两侧引出电缆,减少共模辐射;

3、PCB布线抗滋扰设计

1) 电路板的层数根据系统电源网络、强弱旗子暗记网络等成分来确定;在电路板层数许可的情形下,可设置独立的电源层和地层;

2) 数字电路和仿照电路要分开接地;数字电路的地可构成闭环以提高抗滋扰性能,地平面一样平常做接地处理,并作为基本电平参考点,地平面屏蔽效果优于电源平面。

3) 元器件布局后,先布地线、电源线、然后布高速旗子暗记线;数字电路地线采取网格构造

4) 电源线应只管即便靠近地线,减小差模辐射的环路面积,有利于减小电路间滋扰;

5) 时钟线与旗子暗记线之间用地线隔离,关键旗子暗记线之间用地线隔离,减小环路面积,可有效地抑制相邻新号线路之间的耦合;

6) 避免印制电路板导线的不连续性,布线宽度不要突变,防止导线阻抗突变引发旗子暗记反射和驻波,布线不要溘然拐角,避免直角和锐角布线;

7) 电源线和地线要只管即便宽、短、直,以减小阻抗;

8) 时钟旗子暗记发生器电路应只管即便靠近利用时钟的器件,时钟线要只管即便短,晶振外壳要接地,石英晶体及对噪声敏感器件下面不要走线,用地线把时钟区圈起来;

9) 电源线和地线加接去耦电容,只管即便加宽电源导线宽度,采取大面积接地;电源输入端跨接100uF旁边的电解电容,每个IC处支配一个0.01uF的瓷片电容。
去耦电容值的选区可按C=1/f打算,及10MHz取0.1uF,单片机系统一样平常取0.01uF—0.1uF;

10) 印制板中的打仗器、继电器、按钮等元器件,操作时易产生火花放电,采取RC回路来接管放电电流,一样平常R取值1—2K,C取值2.2—4.7uF;

11) 单片机等芯片CMOS电路输入阻抗很高,且易受静电感应,对不用的端口通过电阻接地或接正电源;

12) 高速旗子暗记布线的过孔孔径只管即便小,高速并行线每根旗子暗记线的过孔数只管即便保持相同;

13) 避免有过长的平行旗子暗记线,顶层和底层的布线相互垂直;

14) 数字地与仿照地要完备分开,单点共地;

15) 光耦隔离处把原、副彻底隔离开;

16) 变压器、开关电源,高频器件下面只管即便不要走线

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