一,、電快速瞬變脈沖群特點
電快速瞬變脈沖群EFT是電氣和機電設備中常見的一種瞬態(tài)干擾,是由繼電器,、接觸器,、電動機、變壓器等電感器件產(chǎn)生的,是時間很短但幅度很大的電磁干擾,,是一連串的脈沖,,可以在電路輸入端產(chǎn)生累計效應,使干擾電平的幅度最終超過電路的噪聲門限,,對電路形成干擾,。
電快速瞬變脈沖群由大量脈沖組成,具有如下特點:
1) 幅值在100V至數(shù)千伏,;
2) 脈沖頻率在1kHz至1MHz,;
3) 單個脈沖的上升沿在納秒級,脈沖持續(xù)時間在幾十納秒至數(shù)毫秒;
4) EFT所形成的騷擾信號頻譜分補非常寬,,數(shù)字電路對它比較敏感,,易受到干擾。
二,、電快速瞬變脈沖群常見抑制方法
1) 減小PCB接地線公共阻抗:增加PCB接地導線的面積,,減小電感量成分;
2) 加接EFT電感瞬態(tài)干擾抑制網(wǎng)絡:在電感元件上并接壓敏電阻,、阻容電路,、二極管、TVS管,、背靠連接的穩(wěn)壓二極管等,;
3) 電源或信號干擾源輸入口,使用濾波器或吸收器等濾波元器件,,選用磁珠的內(nèi)徑越小,、外徑越大、長度越長越好,;
4) 電子元器件選擇時,,選用性能可靠的關鍵器件;最好做過芯片級的電磁兼容仿真試驗,,質(zhì)量可靠的元器件選用可提升對電快速瞬變脈沖信號的抑制能力,;
5) PCB布局時,將干擾源遠離敏感電路,;
6) PCB布線時注意線纜的隔離,,強弱電的布線隔離、信號線與功率線的隔離,,各類走線要盡量短,,
7) 正確使用接地技術,減小環(huán)路面積,;
8) 安裝瞬態(tài)干擾吸收器,;
9) 軟件設計時,考慮避免干擾對系統(tǒng)的影響,,軟件上應正確檢測和處理告警信息,,及時恢復產(chǎn)品的狀態(tài);
10) I/O信號進出由隔離的變壓器或光耦連接,,更好的實現(xiàn)隔離,;
11) 使用高阻抗的共模或差模電感濾波器
12) 使用鐵氧體磁環(huán),;
13) 在PCB層電源輸入位置要做好濾波,,通常采用的是大小電容組合,,根據(jù)實際情況可以酌情再添加一級磁珠來濾除高頻信號;
14) 組裝生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應嚴把質(zhì)量關,,做好生產(chǎn)工藝流程控制,,盡量保證產(chǎn)品質(zhì)量的一致性,減少因個別產(chǎn)品質(zhì)量問題帶來的測試不合格現(xiàn)象,;
三,、PCB抗干擾設計
1、電源電路抗干擾設計
1) 變壓器及穩(wěn)壓模塊應就近安裝在交流電源進入系統(tǒng)的地方,;
2) 強電輸送線絕不能在系統(tǒng)內(nèi)亂布,;
3) 電源供電線應盡量短,板間連接線使用雙絞線,;
4) 交流輸入,、功率繼電器、電源濾波器,、電源變壓器等干擾源電路應與系統(tǒng)穩(wěn)壓后的5V,、3.3V等布線嚴格分開并進行有效隔離;
5) 穩(wěn)壓電源輸出并接電解電容及0.01uF左右陶瓷電容和二極管,;
2,、PCB布局抗干擾設計
1) 主控部分和外圍設備按各自體系要有明顯界限,不能混裝,,即使系統(tǒng)只有一塊印制板,也要分模塊設計,,模塊間做好隔離,;
2) 大功率低速電路、模擬電路和數(shù)字電路應分開布局,,大功率器件應與小信號電路分開,,如功率繼電器要與主控模塊及弱點驅動模塊隔離,使相互間的信號耦合最??;
3) 各部件之間引線要盡量短,噪聲敏感器件盡量縮短連接的信號線,;
4) 發(fā)熱量大的器件如電源芯片,、單片機、RAM等應盡量安排在不影響敏感電路的地方及通風冷卻較好的地方,,電路板豎直放置時,,發(fā)熱量大的器件應放置在最上邊。
5) 晶振與CPU時鐘輸入端,,要相互靠近,;
6) 易產(chǎn)生噪聲的器件,、小電流電路、大電流電路等應盡量遠離邏輯電路,,如果有可能,,應分開做印制電路板;
7) 盡可能縮短高頻元器件之間的連線,,設法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾,;易受干擾的元器件不能相互靠得太近,輸入和輸出元器件應盡量遠離,;
8) 按功能模塊對電路板進行分區(qū),,把有干擾的電源、接地層和其它功能區(qū)與無干擾的或靜態(tài)的區(qū)域分開,;每個功能模塊分區(qū)元器件放置應相互靠近,,布線長度最短;
9) DC/DC模塊,、開關元器件和整流器應盡可能靠近變壓器放置,;
10) 電磁干擾濾波器要盡可能靠近電磁干擾源,并放在同一塊電路板上,;
11) 調(diào)壓元器件和濾波電容器應盡可能靠近整流二極管放置,;
12) 印制電路板按頻率和電流開關特性分區(qū),噪聲元器件和非噪聲元器件距離盡量遠,;
13) 對噪聲敏感的布線不要與大電流和高速開關線平行,;
14) 連接器、接插件應布置在電路板一側,,盡量避免從兩側引出電纜,,減少共模輻射;
3,、PCB布線抗干擾設計
1) 電路板的層數(shù)根據(jù)系統(tǒng)電源網(wǎng)絡,、強弱信號網(wǎng)絡等因素來確定;在電路板層數(shù)允許的情況下,,可設置獨立的電源層和地層,;
2) 數(shù)字電路和模擬電路要分開接地;數(shù)字電路的地可構成閉環(huán)以提高抗干擾性能,,地平面一般做接地處理,,并作為基本電平參考點,地平面屏蔽效果優(yōu)于電源平面,。
3) 元器件布局后,,先布地線、電源線,、然后布高速信號線,;數(shù)字電路地線采用網(wǎng)格結構
4) 電源線應盡量靠近地線,,減小差模輻射的環(huán)路面積,有利于減小電路間干擾,;
5) 時鐘線與信號線之間用地線隔離,,關鍵信號線之間用地線隔離,減小環(huán)路面積,,可有效地抑制相鄰新號線路之間的耦合,;
6) 避免印制電路板導線的不連續(xù)性,布線寬度不要突變,,防止導線阻抗突變引發(fā)信號反射和駐波,,布線不要突然拐角,避免直角和銳角布線,;
7) 電源線和地線要盡量寬,、短、直,,以減小阻抗,;
8) 時鐘信號發(fā)生器電路應盡量靠近使用時鐘的器件,時鐘線要盡量短,,晶振外殼要接地,,石英晶體及對噪聲敏感器件下面不要走線,用地線把時鐘區(qū)圈起來,;
9) 電源線和地線加接去耦電容,,盡量加寬電源導線寬度,采用大面積接地,;電源輸入端跨接100uF左右的電解電容,,每個IC處布置一個0.01uF的瓷片電容。去耦電容值的選區(qū)可按C=1/f計算,,及10MHz取0.1uF,單片機系統(tǒng)一般取0.01uF—0.1uF,;
10) 印制板中的接觸器,、繼電器、按鈕等元器件,,操作時易產(chǎn)生火花放電,,采用RC回路來吸收放電電流,一般R取值1—2K,,C取值2.2—4.7uF,;
11) 單片機等芯片CMOS電路輸入阻抗很高,且易受靜電感應,,對不用的端口通過電阻接地或接正電源,;
12) 高速信號布線的過孔孔徑盡量小,,高速并行線每根信號線的過孔數(shù)盡量保持相同;
13) 避免有過長的平行信號線,,頂層和底層的布線相互垂直,;
14) 數(shù)字地與模擬地要分開,單點共地,;
15) 光耦隔離處把原,、副隔離開;
16) 變壓器,、開關電源,,高頻器件下面盡量不要走線。
推薦型號:
SFT 2400: 125kHz / 5.0kV / 觸摸屏
SFT 2420: 2MHz / 4.8kV / 觸摸屏
SFT 1400-1: 125kHz / 5.0kV
SFT 1420-1: 2MHz / 4.8kV
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