电路板怎样进行抗干扰设计.docx

电路板怎样进行抗干扰设计电路板怎样进行抗干扰设计?抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。系统抗干扰设计抗干扰问题是现代电路设计中一个很重要的环节,它直接反映了整个系统的性能和工作的可靠性。在飞轮储能系统的电力电子控制中,由于其高压和低压控制信号同时并存,而且功率晶体管的瞬时开关也产生很大的电磁干扰,因此提高系统的抗干扰能力也是该系统设计的一个重要环节。形成干扰的主要原因有如下几点:1)干扰源,是指产生干扰的元件、设备或信号,用数字语言描述是指du/dt、di/dt大的地方。干扰按其来源可分为外部干扰和内部干扰:外部干扰是指那些与仪表的结构无关,由使用条件和外界环境因素决定的干扰,如雷电、交流供电、电机等;内部干扰是由仪表结构布局及生产工艺决定的,如多点接地造成的电位差引起的干扰、寄生振荡引起的干扰、尖峰或振铃噪声引起的干扰等。2)敏感器件,指容易被干扰的对象,如微控制器、存贮器、A/D转换、弱信号处理电路等。3)传播路径,是干扰从干扰源到敏感器件传播的媒介,典型的干扰传播路径是通过导线的传导、电磁感应、静电感应和空间的辐射。抗干扰设计的基本任务是系统或装置既不因外界电磁干扰影响而误动作或丧失功能,也不向外界发送过大的噪声干扰,以免影响其他系统或装置正常工作。其设计一般遵循下列三个原则:抑制噪声源,直接消除干扰产生的原因;切断电磁干扰的传播途径,或者提高传递途径对电磁干扰的衰减作用,以消除噪声源和受扰设备之间的噪声耦合;加强受扰设备抵抗电磁干扰的能力,降低噪声敏感度。目前,对系统的采用的抗干扰技术主要有硬件抗干扰技术和软件抗干扰技术。1)硬件抗干扰技术的设计。飞轮储能系统的逆变电路高达20kHz的载波信号决定了它会产生噪声,这样系统中电力电子装置所产生的噪声和谐波问题就成为主要的干扰,它们会对设备和附近的仪表产生影响,影响的程度与其控制系统和设备的抗干扰能力、接线环境、安装距离及接地方法等因素有关。转换器产生的PWM信号是以高速通断DC电压来控制输出电压波形的。急剧的上升或下降的输出电压波包含许多高频分量,这些高频分量就是产生噪声的根源。虽然噪声和谐波都对电子设备运行产生不良影响,但是两者还是有区别的:谐波通常是指50次以下的高频分量,频率为2~3kHz;而噪声却为10kHz甚至更高的高频分量。噪声一般要分为两大类:一类是由外部侵入到飞轮电池的电力电子装置,使其误动作:另一类是该装置本身由于高频载波产生的噪声,它对周围电子、电信设备产生不良影响。减低噪声影响的一般办法有改善动力线和信号线的布线方式,控制信号用的信号线必须选用屏蔽线,屏蔽线外皮接地。为防止外部噪声侵入,可以采取以下的措施:使该电力电子装置远离噪声源、信号线采取数字滤波和屏蔽线接地。噪声的衰减技术有如下几点:①电线噪声的衰减的方法:在交流输入端接入无线电噪声滤波器;在电源输入端和逆变器输出端接入线噪声滤波器,该滤波器可由铁心线圈构成;将无线电噪声滤波器和线噪声滤波器联合使用;在电源侧接人LC滤波器。②逆变器至电机配线噪声辐射衰减,可采取金属导线管和金属箱通过接地来切断噪声辐射。③飞轮电力电子装置的辐射噪声的衰减,通常其噪声辐射是很小的,但是