教你共模幹擾的處理高招
發布時間:2019-03-29 責任編輯:lina
【導讀】經常在實際操作中,對係統損傷最大的都是低頻的共模幹擾,譬如大功率電機、斷路器或開關,短路,雷擊感應等,這些類型大都是外來的共模信號,其脈寬在數百us到s之間,周期最長也是數秒,這樣的脈衝持續引起對地的高電壓波動,從而損傷係統。
經常在實際操作中,對係統損傷最大的都是低頻的共模幹擾,譬如大功率電機、斷路器或開關,短路,雷擊感應等,這些類型大都是外來的共模信號,其脈寬在數百us到s之(zhi)間(jian),周(zhou)期(qi)最(zui)長(chang)也(ye)是(shi)數(shu)秒(miao),這(zhe)樣(yang)的(de)脈(mai)衝(chong)持(chi)續(xu)引(yin)起(qi)對(dui)地(di)的(de)高(gao)電(dian)壓(ya)波(bo)動(dong),從(cong)而(er)損(sun)傷(shang)係(xi)統(tong)。但(dan)是(shi)對(dui)於(yu)高(gao)頻(pin)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao),從(cong)幹(gan)擾(rao)源(yuan)開(kai)始(shi),大(da)部(bu)分(fen)能(neng)量(liang)是(shi)以(yi)輻(fu)射(she)的(de)方(fang)式(shi)作(zuo)為(wei)能(neng)量(liang)傳(chuan)輸(shu)途(tu)徑(jing)的(de),而(er)且(qie)這(zhe)樣(yang)的(de)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)多(duo)產(chan)生(sheng)於(yu)係(xi)統(tong)本(ben)身(shen)。
1.對接地產品而言,當然希望線纜上傳導過來的共模幹擾,通過電容或瞬態抑製器件,導向大地或機殼,防止其幹擾敏感電路(如CPU)。
2.但對於浮地產品而言,主要通過串聯磁環(或增大共模阻抗),防止共模電壓轉化為差模電壓,幹擾敏感電路;其次,要注意PCB的布線,不僅使PCB板的各個電路對其參考地(數字地GND,而非接地產品的機殼地PG)保持零電位,而且在I/O、RST、CS(片選)等關鍵信號的濾波電路放置。這樣,再惡劣的共模幹擾也不會對數字電路產生幹擾了。

3.第一種方法是泄(但要求有良好的接地或金屬機殼),第二種方法是堵(避免共模騷擾轉化為差模幹擾,影響電路)。前一種方法,主要用於接地良好的地麵設備(如通信基站),第二種方法,主要用於車載、機載、艦載設備。
4.當然,大家會說第二種方法(浮地),由於PCB板與大地也存在寄生電容,對高頻幹擾可能失效。但是對於鐵路、電力、工業控製現場來說,主要幹擾是變頻器、大功率電機、斷路器或開關,其產生的幹擾主要集中在10MHZ以上。此外,地線幹擾(強電短路、雷擊反擊、諧波、漏電流),也是極為嚴重與不穩定的(平時可能高達0.8V),對於部分關鍵CPU的工作電壓1.2V而言,簡直是魔鬼!
5.高頻的共模電磁幹擾,能量一般不會很大。譬如手機、大功率射頻識別(俺見識的最大功率才3W),由於是高頻,鐵氧體磁環或磁珠可以吸收,金屬機箱(或塑料機箱內的噴塗導電層),可以完全將其反射或吸收。——現在鐵路要求做800~1000M、1.4G~2.1G的輻射抗擾測試(強度高達20V/M),以及2.1G~2.5G的輻射抗擾測試(強度高達5V/M),設備幾乎不會出現問題。當然,設備要通過CS、ESD、EFT等測試。
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