关于共地干扰问题

bigbat

关于共地干扰问题 [复制链接]

 

下图是：一个高压脉冲放电系统，绿色的部分与黄色的部分(外控)是共地的，绿色部分(放电)的作用是产生一个-400V的和输入PWM脉宽相同的-400V电压脉冲原理是电荷泵电流不大30mA，该绿色模块使用12V输入，由黄色部分供给。蓝色部分MCU主控与外控通过快速光耦6N137控制输出PWM信号。但是发现只要进入放电模块外控模块的模拟电路就会受到干扰，如果不接入发电模块工作就稳定。现在需要整改电路排除干扰。

1、在外控和放电模块间供电端子加入两个二极管，以防防止干扰。

2、外控部分电源处并联12V稳压管。

3、在PWM输出处加入二极管控制电流方向。也加入12V稳压管

 

 这三个措施是否管用。各位是否有更好的措施。

maychang

【如果不接入发电模块工作就稳定】

“发电模块” 是哪个？什么颜色？

bigbat

maychang 发表于 2022-11-25 18:09 【如果不接入发电模块工作就稳定】 “发电模块” 是哪个？什么颜色？

不好意思是：“放电模块“  绿色的哪个。稳压管准备如下图的方式加入

 

maychang

bigbat 发表于 2022-11-26 08:45 不好意思是：“放电模块“  绿色的哪个。稳压管准备如下图的方式加入  

干扰问题是最复杂的，没有见到电原理图和结构图，很难分析。

首帖所说三个措施，恐怕没有什么用处。而且，此干扰多半不是“共地”而产生。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-26 08:45 不好意思是：“放电模块“  绿色的哪个。稳压管准备如下图的方式加入  

首帖说 “绿色部分(放电)的作用是产生一个-400V的和输入PWM脉宽相同的-400V电压脉冲”。400V电压不算小，波形又是 “和输入PWM脉宽相同的” 脉冲。这个400V脉冲经空间耦合影响到黄色部分的可能性比较大。

bigbat

maychang 发表于 2022-11-26 10:25

目前情况就是：这个负400V脉冲经空间耦合影响到黄色部分了，黄色部分是放在一个铁壳内，我的输出是：

 CLK就是PWM的输出，黄色放电模块不是我做的，无法提供电路图，但是知道的是使用的是二极管倍压电路升压方案。绿色和黄色是共地的。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-26 17:02

能否详细说说绿色部分如何干扰黄色部分的？出现什么现象？

bigbat

maychang 发表于 2022-11-26 17:52 能否详细说说绿色部分如何干扰黄色部分的？出现什么现象？

黄色部分中有一个DA芯片，用来产生0-4.8V的电压，芯片供电为5V，为了工作稳定5V使用78M05产生5V最大电流500mA,同时也给6N137光耦供电，6N137有3个芯片皆为输出。都是PWM信号，三路频率相同相位不同（频率为2HZ-100HZ），两路脉宽0.2-10mS毫秒较宽为工作脉冲。1路脉宽为固定的0.2mS为启动脉冲。这一路接入绿色放电板，控制高压脉冲的通断，但是不直接提供产生高压负400V。高压负400V脉冲通入气体放电管模块，气体放电模块工作在800V的直流电源下模块电流较小10个mA已下，气体放电管放电击穿后，完成放电管启动，两路脉冲大概在600V左右持续供给放电管工作脉冲，电流大概在3A左右。也就是1800W的功率。气体放电模块在一个铁质的机柜当中与放电模块在一起，都通过12V和PWM控制线缆连接。没有使用屏蔽线。

具体表现如下：

1、接入放电模块后绿色部分，DA芯片输出的电压就会偶尔出现跳变，例如：DA输出为3.6V，突然就出现4.8V的满格输出。放电管就会工作突变。

2、当使用示波器接入测量时，示波器的电压就会在放放电时出现毫无规律的跳动，所以无法测量DA的准确波形。4.8V是最高电压会引起高压保护，据此猜测为满格输出。

3、当使用示波器接入测量时，不工作的时候测量状态时不时的电路出现脉冲有时出现较长时间的负电压。  

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

还是不清楚。

一、『黄色部分中有一个DA芯片』。绿色部分并没有需要使用DA输出的部分，绿色部分从黄色部分获得的都是开关信号(三个CLK信号)。那把DA芯片放到黄色部分里面干什么？

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

二、『高压负400V』、『800V』、『大概在600V左右……电流大概在3A左右』，这些电源显然不是从黄色部分供出的12V获得能量的，12V供不起这么大功率。但是，这些电源显然与黄色部分共地，因为三个CLK信号显然控制大功率MOS管，这就非共地不可。这些数百伏特电源，是由交流市电供电？交流市电输入端是否做好了抗干扰？

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

三、『气体放电管放电击穿后，完成放电管启动』。这里的『气体放电管』和『放电管』是不是同一个东西？

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

四、『接入放电模块后绿色部分，DA芯片输出的电压就会偶尔出现跳变』。DA芯片估计是首帖蓝色部分(标注有MCU字样)控制其输出的，但MCU控制DA芯片的信号绝对不是PWM，可能串行也可能并行，但绝对不是6楼图中的CLKP。那么，DA芯片输出变化，有可能是MCU输出的控制信号(可能串行也可能并行，但一定是数字信号)发生了变化。换句话说，是蓝色部分受到干扰，而不是绿色部分受到干扰。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

五、『当使用示波器接入测量时，示波器的电压就会在放放电时出现毫无规律的跳动』

使用示波器，必定打开『黄色部分是放在一个铁壳内』的铁壳。铁壳打开，那铁壳的防干扰作用完全丧失，和没有铁壳也差不多。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

六、『当使用示波器接入测量时，不工作的时候测量状态时不时的电路出现脉冲有时出现较长时间的负电压』

哪个部分『不工作』？蓝色部分？绿色部分？黄色部分？放电管部分？示波器？电路中哪一点『出现较长时间的负电压』？多长时间？负电压多少伏特？

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

8楼提到气体放电管。气体放电管导通时刻可以控制，但一旦导通何时关断却不能控制。所以，看到PWM字样我便感到疑惑。PWM的意思是 “脉冲宽度调制”，变化的是脉冲宽度。但气体放电管导通可以由脉冲触发，关断却不能，所以脉冲宽度的变化并不能控制气体放电管。

至于为什么该电路要用脉冲宽度调制，没有见到电原理图，不好说。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

有一种器件叫晶闸管，也叫可控硅。这些是简称，全称是 “晶体闸流管” 或者 “可控硅整流器”。闸流管就是一种利用气体放电特性制成的半可控器件，外部信号可以控制其开始导通的时刻，却不能控制其关断的时刻。晶体闸流管无非就是说：这是晶体制成的闸流管，其特性与气体放电的闸流管相似。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-27 11:14

首帖中你提出的几项措施，恐怕没有多大用处。有效的抗干扰措施需要搞清楚干扰侵入设备的路径才能够加入电路。

例如，你的 “气体放电管” 显然是强干扰源，但这个干扰 “强烈的电磁扰动” 是如何作用于你的电路的？有一种可能是气体放电管影响到交流市电，交流市电又通过为MCU供电影响到MCU。到底是不是这个传播路径？那要通过实验才能够知道。

bigbat

maychang 发表于 2022-11-27 15:59

蓝色部分和黄色部分都是控制铁柜里的模块地，黄色部分的DA也是连接到铁柜里面的模块的，铁柜里面的电路是其它厂家做的东西，我这里无法提供准确的工作原理。铁柜里的供电有220V的也有380V的具体是什么电源有下游厂家决定，我们只管控制部分。知道的就是上述所讲的内容。我的三个脉冲，两路是控制“放电管”工作的信号，具体就是控制600V到800V的电源给“放电管”工作。放电管每次工作的时候需要一个较高的电压引导电压-400V，就是绿色部分产生的，绿色部分的电源是12V供电，这个12V是由黄色部分提供的。

放电管我也没有接触过，只是听说是“气体放电管”具体未知，由下游厂家安装。铁柜里面的电源部分是上游设备厂家提供。我只负责控制部分。

bigbat

我猜测可能是类似某种大功率的光源，有点像日光灯的原理。先有一个高压将气体电离，然后在给一个较低的电压工作。

maychang

bigbat 发表于 2022-11-28 09:17

可又来。

『放电管每次工作的时候需要一个较高的电压引导电压-400V，就是绿色部分产生的，绿色部分的电源是12V供电，这个12V是由黄色部分提供的。』

你不必对我讲什么气体放电管。我只想知道你的－400V电压是由黄色部分输出的12V供电，这12V电压又是从哪里来的？总不会是用电池吧？估计是交流市电经小功率工频变压器整流滤波稳压或者小功率开关电源产生。那么可以肯定黄色部分有两根交流市电的进线。那些气体放电管产生的干扰信号就有可能通过交流市电进入黄色部分，当然也可能进入蓝色部分。