《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置:首頁 > 電源技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 遙控器設(shè)計(jì)中的EMC解決方法
遙控器設(shè)計(jì)中的EMC解決方法
摘要: 小家電控制板存在許多自身干擾源,對于這些干擾,,其解決方法可以從以下方面人手來完成,。
Abstract:
Key words :
  小家電控制板存在許多自身干擾源,,對于這些干擾,其解決方法可以從以下方面人手來完成:

  (1)在繼電器線圈增加續(xù)流二極管,,消除斷開線圈時(shí)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢干擾,。

  (2)在繼電器接點(diǎn)兩端并接火花抑制電路(一般是RC串聯(lián)電路,電阻一般選幾千歐到幾十千歐,,電容選0.01μF),,以減小電火花影響。

  (3)在電路板上每個(gè)IC上并接一個(gè)0.01μF~0.1μF高頻電容,,以減小IC對電源的影響,。但應(yīng)注意高頻電容的布線,,連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短,,否則,等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻,,而這會(huì)影響濾波效果,。

  (4)布線時(shí)應(yīng)避免90度折線,并盡量減少高頻噪聲發(fā)射,。

  (5)在可控硅兩端并接RC抑制電路,,減小可控硅產(chǎn)生的噪聲(該噪聲嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)把可控硅擊穿的)。

  (6)注意晶振布線,。晶振與芯片引腳應(yīng)應(yīng)盡量靠近,,并用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來,晶振外殼要接地并固定,。最好在能使用低速晶振的場合盡可能選用低速晶振,。

  (7)對電路板合理分區(qū)(如強(qiáng)、弱信號(hào),,數(shù)字,、模擬信號(hào))。盡可能把干擾源(如電機(jī),、繼電器)與敏感元件(如單片機(jī))遠(yuǎn)離,。

  (8)交流端用電感電容濾波:去掉高頻低頻干擾脈沖,VCC和GND之問接電解電容及瓷片電容,,以去掉高,、低頻干擾信號(hào)

  1.2控制板本身的傳導(dǎo)干擾

  為防止控制板電路產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾,,可在電路的進(jìn)人口(即AC兩端)并接上一個(gè)電容C,,圖1所示是一個(gè)簡單的電容抗擾電路連接圖。圖中的電容屬于安全電容,,但必須在該電容的兩端并聯(lián)一個(gè)安全電阻,,以用于防止電源線拔插時(shí)電源線插頭長時(shí)間帶電,。因?yàn)榘踩珮?biāo)準(zhǔn)規(guī)定,當(dāng)正在工作之中的機(jī)器電源線被拔掉時(shí),,在兩秒鐘內(nèi),,電源線插頭兩端所帶的電壓(或?qū)Φ仉娢?必須小于原來電壓的30%。

  該電容必須經(jīng)過安全檢測部門認(rèn)證過后才能使用,。電容的耐壓一般都標(biāo)有安全認(rèn)證標(biāo)志和AC250V或AC275V字樣,,但其真正的直流耐壓應(yīng)達(dá)到2000V以上。而且在使用的時(shí)候,,不要隨便用AC250V或DC400V之類的電容來代用,。

  抗擾電容一般都選用紋波電流比較大的聚脂薄膜安全電容,這種電容體積一般都很大,,其允許瞬間充放電的電流也很大,,即內(nèi)阻比較小。而普通電容紋波電流的指標(biāo)一般都很小,,動(dòng)態(tài)內(nèi)阻比較大,,因此,用普通電容代替安全電容,,除了耐壓條件不能滿足以外,,一般紋波電流指標(biāo)也是難以滿足要求的。

  實(shí)際上,,光靠用安全電容就想把傳導(dǎo)干擾信號(hào)完全濾除是不可能的,。因?yàn)楦蓴_信號(hào)的頻譜非常寬,基本覆蓋了幾十千赫芝到幾百兆赫芝甚至上千兆赫芝的頻率范圍,。一般對低端干擾信號(hào),,其濾除需要很大容量的濾波電容,但受到安全條件的限制,,電容的容量不能太大;而對高端干擾信號(hào)的濾除,,大容量電容的濾波性能又極差,特別是聚脂薄膜電容的高頻性能一般都比較差,,并且聚脂薄膜介質(zhì)的高頻響應(yīng)特性與陶瓷或云母相比相差很遠(yuǎn),,此外,一般聚脂薄膜介質(zhì)都具有吸附效應(yīng),,因此它會(huì)降低電容器的工作頻率,。聚脂薄膜電容工作頻率范圍大約都在1MHz左右,超過1MHz時(shí)其阻抗將顯著增加,。

  因此,,抑制電子控制板本身產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾除了選用這種電容進(jìn)行濾波以外,一般還要同時(shí)選用多個(gè)電感濾波器一起組合來對干擾進(jìn)行濾波,。電感濾波器屬于低通濾波器,,但電感濾波器也有很多種類和無數(shù)種規(guī)格(例如差模,、共模,以及高頻,、低頻)等,,每種電感主要都是針對某一小段頻率的干擾信號(hào)而起濾除作用,而對其它頻率的干擾信號(hào)的濾除作用不大,。因?yàn)?,電感量很大的電感,其線圈匝數(shù)很多,,分布電容也很大,,高頻信號(hào)會(huì)通過分布電容旁路掉,另外,,導(dǎo)磁率很高的磁芯,,其工作頻率也不高。目前,,國內(nèi)大量使用的電感濾波器磁芯的工作頻率大多數(shù)都在75MHz以下,,對于工作頻率要求比較高的場合,,必須選用高頻環(huán)形磁芯,,高頻環(huán)形磁芯導(dǎo)磁率一般都不高,但其漏感特別小,。

  小家電中的負(fù)載包括線性負(fù)載(如熱水器,,等)和非線性負(fù)載(豆?jié){機(jī),絞肉機(jī)等),。由于非線性負(fù)載為頻普極寬的干擾源,。因此,對于以上干擾,,特別是非線性負(fù)載的干擾,,其抑制方法主要有兩種一是從非線性負(fù)載(如電機(jī))本身入手。因?yàn)椴磺‘?dāng)?shù)牟僮鹘佑|器的接觸不良炭刷不干凈等,,都會(huì)產(chǎn)生數(shù)倍于正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的干擾情況,,為了減少干擾,就應(yīng)當(dāng)保證接觸器的接觸可靠,、開合動(dòng)作的正常和觸頭的壓力,,而且還要保持炭刷和換向器的干凈,還應(yīng)保證炭刷本身的質(zhì)量和換向器的光潔度;同時(shí)還要保護(hù)炭刷對換向器有適當(dāng)?shù)膲毫?最后還要使機(jī)座的固定可靠,,避免機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)引起的運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),。其二則是采用必要的電氣濾波方式,其電路連接如圖2所示,。該電路的目的是為干擾電勢提供一個(gè)低阻抗的通路,,以抑制干擾值,。圖2中,C1為電感成分較小的電容,,一般為幾十~幾百nF;C2選用穿心電容,,一般為1~4.7nF。增加該電容的目的是為了抑制噪聲,,但電容的安裝位置不同,,以甚高頻段的干擾抑制效果會(huì)有很大變化,所以,,安裝時(shí)要特別注意電容的接地外殼應(yīng)與電動(dòng)機(jī)座或金屬外殼的最短連接,。同時(shí)應(yīng)在連線時(shí)使電容器的輸入、輸出部分的電磁耦合盡可能地減少,。

  此外,,還有一組典型的△形干擾抑制器電路,可同時(shí)抑制對稱和不對稱干擾,。其具體電路如圖3所示,。

  3線路干擾

  線路干擾的干擾源主要來自外界電磁場在導(dǎo)線上感應(yīng)出的電壓,電源線上其它電器發(fā)射的和感性負(fù)載通斷造成的干擾,,以及浪涌(雷擊)產(chǎn)生的干擾等,。3.1電磁場在電纜上的感應(yīng)

  電磁場在導(dǎo)線中感應(yīng)出的電壓一般是共模電壓,而負(fù)載上的電壓則以系統(tǒng)中的公共導(dǎo)體或大地為參考點(diǎn),。一般以系統(tǒng)中的參考地線面為參考點(diǎn),。對于多芯電纜來說,這意味著電纜中的所有導(dǎo)體都暴露在同一個(gè)場中,,它們上面所感應(yīng)的電壓取決于每根導(dǎo)體與參考點(diǎn)之間的阻抗,。抑制干擾的方法可以使用共模移值法,其原理圖如圖4所示

  圖4中共模扼流圈的特殊繞制方法決定了它僅對共模電流有抑制作用,,而對電路工作所需要的差模電流沒有影響,。因此,共模扼流圈是解決共模干擾的理想器件,。理想的共模扼流圈的低頻共模抑制作用較小,,而隨著頻率的升高,抑制效果增加,。這與平衡電路低頻共模抑制比高,,隨著頻率升高平衡性變差,共模抑制比降低的特性正好相反,,因此它們具有互補(bǔ)性,。所以,在平衡電路中使用共模扼流圈后,,電路可在較寬的頻率范圍內(nèi)保持較高的共模抑制比,。

  3.2浪涌干擾

  浪涌是指電源電壓和電流的變動(dòng),,負(fù)載開關(guān)的閉合、自然界的雷擊都可能引起浪涌,,且其危害較大,,有時(shí)可能引起振蕩甚至燒壞整個(gè)系統(tǒng)。

  家用電器一般不會(huì)直接受到雷電的干擾,,大多是通過傳導(dǎo)線路中的感應(yīng)電流或電壓引起的騷擾,。良好的接地是解決這一干擾的有效手段。

  防止浪涌干擾的常用器件有氣體放電管,、金屬氧化物壓敏電阻(MOVS)和硅瞬變吸收二級(jí)管(TVS),。圖5所示是采用TVS的浪涌抑制電路。



 

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng),,未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載,。