(1)因为机箱外壳整体面板,容易可靠接地,但采用了整体金属面板,还要设计专门的接地线,仅仅依靠金属面板的固定螺钉或面板与机箱的金属铰链实现接地,这样很不可靠,很容易在静电放电干扰过程中出问题,金属面板上要有专门的接地螺钉或其它措施通过专用接地线实现可靠接地。
(2)插件式面板、接地困难,常常只能够靠面板背面与机箱框架的接触实现接地连结,面板上喷漆的漆膜或铝型材的氧化膜都不导电,且很难清除。无法保证面板与金属机箱框架之间形成良好的电接触。
(3)如果通过插件印制板布排专门的面板接地线,往往是得不偿失,很可能把静电放电过程中产生的高电压大电流直接引入到印制板上一一形成“干扰地线”,使装置抗静电放电干扰的能力更加脆弱。同时该地线还有可能对一些导电回路的绝缘性能带来不利的影响o
3、对整体面板最好能实行整体面膜覆盖。对整体面板实行面膜覆盖,可将面板上的显示器、信号灯、按键等等都保护起采,只要面膜的强度足够高(一般的绝缘面膜都能满足要求),当把静电高压施加到面膜上时,根本就没有放电现象发生,也就不会有静电放电干扰了。
二、快速瞬变干扰的防护
快速瞬变干扰脉冲的主要特点是幅值高,前沿陡,脉冲尖,重复率高。干扰脉冲的前沿特别陡,只有5个纳秒,半峰宽度只有50纳秒,其频谱分布非常宽,理论计算达70MHz(要用200MHz以上的示波器才能很好的观测)。且脉冲的幅值很高,国家标准规定3级为2KV,4级为4KV,对频谱这样宽幅值又很高的干扰进行抑制并非易事,现代的产品中不能满足快速瞬变干扰要求的最多,这也是不少产品开发人员头等的难题。由于快速瞬变脉冲的特点,其干扰传播方式虽以传导为主,但由于其频谱带宽所致利用分布电容也是其重要传播方式之一,还有一部分是通过空间辐射进行干扰,可见要求我们产品设计人员对装置进行全面考虑,整体防护。
1、元器件选用:元器件选择的要求、方法很多,就自动化装置而言,在满足功能要求的前提下,尽量保证以下几点
(1)CPU最好选择自带队RAM、EPROM、E2PROM,不用扩展,使地址总线、数据数总线都不出芯片。
(2)CPU如不带 E2PROM,存放定值可选用I2C总线的E2PROM芯片
(3)A/D转换最好选用模数隔离的芯片,或用V/F转换后用光耦进行隔离
(4)CPU的 I/O口线都用要光电隔离器进行隔离
(5)CPU回路要单独供电,并用DC/DC电源模块进行隔离,以保证外部进来的干扰与CPU回路最大限度的隔离o
2、印制板和电路布局
多层印制板的选用是抑制干扰的一个很好手段,其电源回路具有很大的板间电容,可抑制电源上的各种干扰脉冲,器件间的布线也更简洁、短少、方便,可大大减少各回路间的串扰耦合。
如选用双面板进行布线,则更要对整个电路进行仔细推敲,精心布置,其主要原则是易引进干扰的器件和布线,一定要远离易受干扰的器件和布线,在电路中起隔离作用器件的进线和出线要分开。如光电耦合器的输入和输出的布线一定要尽可能的分开,继电器线圈和接点的布线也要远离,PT、CT的进出线更要严格分离”
3、装置输入、输出回路的配线和布线
自动化装置的特点是有大量的输入、输出回路如电源回路、电压回路、电流回路,开入回路、开出回路等,由于整屏布线时很难把他们一一分开,分别布置,它们常常都是捆扎在一起,由电缆通过各种沟、槽通道连到各个取样点或控制点,因此,通过分布电容的锅台,各个输入、输出回路,都可能会引入干扰。对这样的输入、输出线,在装置内部的布线一定要精心安排,进入装置后要尽快进入隔离器件,如 PT、CT、开关电源、光耦等,布线越短越好,不能与装置内插件间的连线捆扎在一起或混排交叉。对装置内一些必需的软引线也应采取措施,如各个回路采用单独紧密绞合——双较线。正确的布线也是—种很有效的抗干扰措施,它能大大降低干扰,不需增加工程序和成本,却可收到满意的抗干扰效果,希望大家能够对此给予足够的关注o
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