文档介绍：硬件抗干扰:
产品结构的电磁兼容设计
为了提高机箱的屏蔽效果,在接缝处可使用导电衬垫,显示窗可使用导电玻璃。用于改善机箱屏蔽性能的各种金属衬垫、导电橡胶、导电漆、透明屏蔽玻璃等都有助于减小设备的辐射发射和提高抗扰度。另外,机壳通风孔径大于5mm以上时,要盖上一层金属网罩,且将边缘与外壳焊牢,以保证良好的屏蔽效果。
在产品的结构设计中应将装置的强电部分和弱电部分尽量分开来,采取将微机保护的核心部分如CPU、存储器、A/D转换器和有关地址译码电路集中在一、两个插件上,并在布置上远离强电干扰源。在可能的情况下,在强电部分和弱电部分之间加一层金属板加以屏蔽,该金属板也要与机箱、大地连到一起。
抑制静电放电干扰应从提高电子设备表面的绝缘能力着手,在可能发生静电放电的部位或装置加强绝缘或加以屏蔽,并接地良好。如:装置表面可涂刷绝缘漆;操作开关等部位留足隔离间隙等。
电源回路的电磁兼容设计
电源回路的电磁兼容设计主要是采用滤波技术。由于本装置采用了专用的开关电源模块,所以这一部分的抗干扰问题基本已经解决。
交流量回路的电磁兼容设计
由于电磁干扰是直接从CT、PT的初级引线进入装置内部的,所以CT、PT的初级引线要尽量短,并且不能互相交叉,以减少它们彼此之间的相互干扰。在设计印刷电路板时,应考虑将强电部分与弱电部分在空间上分开来,强电部分可考虑安装金属屏蔽罩,以减少强电部分对弱电电路的空间辐射电磁干扰。
另外,CT、PT原副边绕组间的隔离层应接至机箱,以防止外部浪涌电压的影响。
开关量回路的电磁兼容设计
开关量输入信号送给CPU之前,必须进行隔离处理,可采用光电隔离,而且两级光电隔离效果会比较好,在开关量输入板的出口处和CPU板的入口处各设一级光电隔离。开关量输出回路也应该在前端采取隔离措施,可通过光耦或继电器进行隔离,而且两级隔离效果会比较好,在CPU板的出口处和开关量输出板的入口处各设一级隔离。其中,隔离光耦两侧电源应该独立,否则起不到隔离作用。
继电器与接触器的触点在通断瞬间会产生电弧或火花的干扰,适当地降额使用可以明显地减弱这种干扰,应选用触点容量大于电路上可能出现的最大容量的继电器。采用非线性电阻抑制电感负载断开时的浪涌电流也可以收到明显的灭弧与灭火花效果,直流负载线圈(信号继电器的直流线圈)可并联反向二极管。
可将继电器及其驱动控制电路设计为一块插件板,并在它与其它插件板之间加插一块屏蔽板(可以是一块敷铜板,钢箔通过引线与系统外层屏蔽相连)。
微处理器电路的电磁兼容设计
印刷线路板合理分区:即将模拟电路区、数字电路区、功率驱动区分开布置。
对线路板上的元器件分组,以便在空间上保证各组的元器件不致于相互干扰。一般先按使用电源电压分组,再按数字与模拟、高速与低速以及电流大小等进—步分组。不相容的器件要分开布置,例如发热元件远离关键集成电路,磁性元件要屏蔽,敏感器件则应远离CPU时钟发生器等等。
所有连接器最好放在印制板的一侧,尽量避免从两侧引出电缆,以便减小共模电流辐射。高速器件(频率大于10MHz或上升时间小于2ns的器件)尽可能远离连接器。I/O驱动器则应紧靠连接器,使其尽快离开印刷板,以免I/O信号在板上长距离走线、耦合上干扰信号。
信号线的布置
不相容的信号线(数字与模拟、高速与低速、大电流与小电流、高电压与低电