1引言隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,通訊工具、家用電器、電動工具等現(xiàn)代電子設(shè)備日益普及,給人們帶來便利的同時也加劇了電磁環(huán)境的惡化,各種電子設(shè)備相互干擾,嚴重時無法正常運行。處于電磁環(huán)境中的家用空調(diào)器同樣不可避免,因此必須降低自身的電磁敏感性,提高抗干擾能力,保證其正常工作。筆者從事多年的家用空調(diào)器新產(chǎn)品開發(fā)工作,關(guān)于如何提高抗干擾能力,優(yōu)化電磁兼容性設(shè)計和驗證抗干擾設(shè)計,發(fā)表自己的淺見,供大家參考。2概
1 引言
隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展,通訊工具、家用電器、
電動工具等現(xiàn)代
電子設(shè)備日益普及,給人們帶來便利的同時也加劇了電磁環(huán)境的惡化,各種電子設(shè)備相互干擾,嚴重時無法正常運行。處于電磁環(huán)境中的家用空調(diào)器同樣不可避免,因此必須降低自身的電磁敏感性,提高抗干擾能力,保證其正常工作。筆者從事多年的家用空調(diào)器新產(chǎn)品開發(fā)工作,關(guān)于如何提高抗干擾能力,優(yōu)化電磁兼容性設(shè)計和驗證抗干擾設(shè)計,發(fā)表自己的淺見,供大家參考。
2 概述
2.1 電磁兼容性是指設(shè)備或系統(tǒng)在電磁環(huán)境中正常工作,并不對該環(huán)境中的任何事物構(gòu)成產(chǎn)生不能承受的電磁騷擾的能力。而電磁騷擾是指任何可能引起裝置、設(shè)備系統(tǒng)性能降低或者對生命、無生命物質(zhì)產(chǎn)生損壞作用的電磁現(xiàn)象,電磁騷擾可能是電磁噪聲、無用信號或傳播媒介自身的變化。電磁騷擾引起的設(shè)備、傳輸通道或系統(tǒng)性能的下降形成了電磁干擾,電磁環(huán)境中形成電磁干擾的條件有三個:
2.1.1 向外發(fā)射電磁干擾的源——噪聲源;
2.1.2 傳遞電磁干擾的途徑——噪聲耦合和輻射;
2.1.3 承受電磁干擾的客體——受擾設(shè)備。
2.2 要保證家用空調(diào)器在特定的電磁環(huán)境中免受內(nèi)外電磁干擾,必須在家用空調(diào)器的設(shè)計階段采取有針對性的抑制措施。
2.2.1 抑制噪聲源,直接消除干擾因素。
從家用空調(diào)器所處的環(huán)境,要抑制外部的噪聲源不現(xiàn)實,但只有了解噪聲源,才能采取有效措施,提高它的抗干擾能力。
噪聲源的種類很多,對家用空調(diào)器而言,包括內(nèi)部噪聲和外部噪聲。內(nèi)部噪聲指控制電路板、電磁四通閥、
繼電器等自身電器件產(chǎn)生的噪聲,例如有:感應(yīng)噪聲、斷裂噪聲、尖峰噪聲、振蕩噪聲等;外部噪聲指從外部侵入到家用空調(diào)器的噪聲,例如有:空中雷擊噪聲、
開關(guān)電路、大
功率控制電路在極短時間內(nèi)產(chǎn)生電壓和
電流急速變化的場合、高頻設(shè)備等產(chǎn)生的噪聲。而噪聲主要通過輻射、沿線傳導產(chǎn)生。
2.2.2 消除噪聲源和家用空調(diào)器的噪聲耦合和輻射。
2.2.3 加強家用空調(diào)器的抗干擾能力設(shè)計,降低電磁敏感性。
以上三點的實現(xiàn)主要是通過優(yōu)化控制電路板的設(shè)計,它是提高家用空調(diào)器抗干擾能力的關(guān)鍵所在。
3 控制電路板的硬件設(shè)計原則
作為單片機應(yīng)用系統(tǒng)的控制電路板,它是
電源線、信號線和元器件的高度集合體,它們在電氣上相互影響,若設(shè)計不合理,會導致家用空調(diào)器無法正常運行,筆者認為以下方面的優(yōu)化設(shè)計比較有效:
3.1 控制電路板的布線原則
3.1.1 根據(jù)電流的大小,盡量加寬導線。
3.1.2 控制電路板的印刷線不能突然轉(zhuǎn)彎,線寬不得突變。
3.1.3 控制電路板的信號線長度盡量短。
3.1.4 為減少各類線間的相互干擾,功率線和交流線要同信號線分開布置,驅(qū)動線也要與信號線分開。
3.1.5 相鄰控制電路板間不能有過長的平行線。
3.1.6 直流電路布線時盡量采用一點接地,否則會出現(xiàn)閉合的接地環(huán)路,當?shù)皖l或脈沖磁場穿過該閉合環(huán)路將產(chǎn)生電磁感應(yīng)噪聲,于是不同接地點間會出現(xiàn)電位差,形成干擾,為實現(xiàn)一點接地可采用放射式接地線路。
3.2 控制電路板的尺寸和元器件布置原則
3.2.1 印刷電路板的尺寸要適中,尺寸過長,導線加長,抗干擾能力下降;尺寸過小,相鄰導線和元件間的距離會變小,抗干擾能力下降。
3.2.2 開關(guān)元器件和整流元器件盡可能靠近
變壓器放置,以使其減少導線長度。