电源系统的抗干扰技术

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电源系统的抗干扰技术 [复制链接]

从供电方式上解决抗干扰方法
计算机控制系统一般由交流电网供电。负荷变化、系统设备开断操作、大负荷冲击、短路和雷击等原因都会在电网中引起电压较大波动、浪涌。另外，大量电力电子电子设备、电弧炉、感应炉、电气化铁道机车等的使用，使电网中存在大量的谐波，从而造成波形畸变。以上这些因素都是电源系统的干扰源。如果这些干扰进入计算机控制系统，就会影响系统的正常工作，造成控制错误、设备损坏，甚至整个系统瘫痪。电源引入的干扰是计算机控制系统中的主要干扰之一，也是危害最严重的干扰。根据工程统计，对计算机控制系统的干扰大部分是由电源耦合产生的。  

1、供电方式：


为了防止产生电源干扰，计算机控制系统的供电一般采用220V交流市电经过交流变压器、交流电源滤波器、直流稳压器，然后再给计算机供电。交流滤波器可采用电容滤波器、电感电容滤波器或有源滤波器。滤波器要有良好的接地，布线接近地面，输入输出引线应相互隔离，不可平行或缠绕在一起。在电源变压器中设置合理的屏蔽是一种有效的抗干扰措施。它是电源变压器的一次侧和二次侧之间加屏蔽层。电网进入电源变压器一次侧的高频干扰信号，经过静电屏蔽直接旁路到地，不会耦合到二次侧，从而减少交流电网引入的高频干扰。为了将控制系统和供电电网电源隔离开来，消除公共阻抗引起的干扰，同时，为了安全可在电源变压器和低通滤波器之间增加一个隔离变压器。隔离变压器的一次侧和二次侧之间加静电屏蔽层，也可采用双屏蔽层。   

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尖峰脉冲干扰的抑制

计算机控制系统在工业现场运行时，所受干扰的来源是多方面的，除电网电压的过压、欠压以及浪涌以外，对系统危害最严重的首推电网的尖峰脉冲干扰，这种干扰常使计算机程序跑飞或死机。尖峰干扰是一种频繁出现的叠加于电网正弦波上的高能脉冲，其幅度可达几千伏，宽度只有几个毫微秒或几个微秒，因此采用常规的抑制方式是无效的，必须采用综合治理办法。

抑制尖峰最常用的方法有三种：在交流电源的输入端并联压敏电阻；采用铁磁共振原理；在交流电源输入端串入均衡器，即干扰抑制器。另外，使系统远离干扰源，对大功率用电设备采用专门措施抑制尖峰干扰的产生都是较为可行的方法。

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掉电保护
过程控制计算机供电不允许中断，一旦电源中断，将影响生产。为此，计算机系统应加装UPS，或增加电源电压监视电路，及早监测到掉电状态，从而进行应急处理。对于没有使用UPS的计算机控制系统，为了防止掉电后RAM中的信息丢失，经常采用镍电池对RAM进行数据保护。

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直流侧的抗干扰措施

电网的高频干扰，由于频带较宽，如果仅在交流侧采用抗干扰措施，很难保证干扰绝对不进入直流系统，因此需在直流侧采取必要的抗干扰措施。

1、去耦法：在每块逻辑电路板的电源和接地的引线处并接一个大电容和一个小电容；在各个主要的集成电路芯片的电源输入端与地之间，或电路板电源布线的一些关键点与地之间接入一个电解电容，同时为滤除高频干扰，可再并联一个小电容。

2、增设稳压块法：在每块电路板上装上一个或几个稳压块，以稳压电路板上的电源电压，提高抗干扰能力。

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AC220V电源供电防浪涌保护