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    免费下载 下载该文档 文档格式:PPT   更新时间:2011-09-17   下载次数:0   点击次数:5

    (5)其它:半周内的停电或者过欠压。

    过压、欠压、停电的危害是显而易见的,解决的办法是使用各种稳压器、电源调节器,对付暂短时间的停电则配置不间断电源(UPS)。  

        

    浪涌与下陷是电压的快变化,如幅度过大也会毁坏系统。即使变化不大(10%~15%),直接使用不一定会毁坏系统,但由于电源系统中接有反应迟缓的磁饱和或电子交流稳压器,往往会在这些变化点附近产生振荡,使得电压忽高忽低。如果有连续几个10%~15%的浪涌或下陷,由此造成的振荡能产生30%~40%的电源变化,而是系统无法工作,解决的办法是使用快速响应的交流电源稳压器。

    尖峰电压持续时间很短,一般不会毁坏系统,但对单片机系统正常运行危害很大,会造成逻辑功能紊乱,甚至冲坏源程序。解决办法是使用具有噪声抑制能力的交流电源调节器、参数稳压器或超隔离变压器。 

        

    射频干扰对单片机系统影响不大,一般加接2~3节低通滤波器既可解决。

    14.2.2 

    供电系统的抗干扰设计

    单单一台高质量的电源不足以解决干扰和电压波动问题的,必须完整地设计整个电源供电系统。

     

       逻辑电路是在低电压、大电流下工作,电源的分配就必须引起注意,譬如一条0.1Ω的电源线回路,对于5A的供电系统,就会把电源电压从5V降到4.5V,以至不能正常工作。另一方面工作在极高频率下的数字电路,对电源线有高频要求,所以一般电源线上的干扰是数字系统最常出现的问题之一。      

    电源分配系统首要的就是良好的接地,系统的地线必须能够吸收来自所有电源系统的全部电流。应该采用粗导线作为电源连接线,地线应尽量短而直接走线;对于插件式线路板,应多给电源线、地线分配几个沿插头方向均匀分布的插针。

    在单片机系统中,为了提高供电系统的质量,防止窜入干扰,建议采用如图14-2的形式。 

        

    所示的供电配置和如下措施:

    (1)交流近线端加交流滤波器,可滤掉高频干扰,如电网上大功率设备启停造成的瞬间干扰。滤波器市场上的产品有一级、二级滤波器之分,安装时外壳要加屏蔽并良好接地,进出线要分开,防止感应和辐射耦合。低通滤波器仅允许50Hz交流电通过,对高频和中频干扰有良好的衰减作用。

    (2)要求高的系统加交流稳压器。

    (3)采用具有静电屏蔽和抗电磁干扰的隔离电源变压器。 

        

    (4)采用集成稳压块两级稳压。目前市场上集成稳压块有许多种,如提供正电源的7805、7812、7820、7824以及提供负电压的79系列稳压块,它们内部是多级稳压电路,采用两级稳压,效果好。例如主机电源先用7809稳到9V,再用7805稳到5V。

    (5)直流输出采用大容量电解电容进行平滑滤波。

    (6)交流电源线与其他线尽量分开,减少再度耦合干扰。如滤波器的输出线上干扰已减少,应使其与电源进线级滤波器外壳保持一定距离,交流电源线与直流电源线即信号线分开走线。

    (7)电源线与信号线一般都通过地板下面走线,而且不可把两线靠得太近或互相平行,以减少电源信号线的影响。 

        

    (8)在每块印刷版的电源与地之间并接退耦电容。即5~10μF的电解电容和一个0.01~1.0μF的电容,以消除直流电源与地线中的脉冲电流所造成的干扰。

    14.3 过程通道干扰的抑制措施--隔离

    过程通道是系统输入、输出以及单片机之间进行信息传输的路径。过程通道的干扰主要采用光电隔离技术。

    14.3.1 

    光电隔离的基本配置

    采用光电耦合器可以将单片机与前向、后向以及其他部分切断电路的联系,能有效地防止干扰从过程通道进入单片机。其原理如图14-3所示。

        

    光电耦合的主要优点是能有效抑制尖峰脉冲以及各种噪声干扰,从而使过程通道上的信噪比大大提高。

    14.3.2 

    光电隔离的实现

    一、ADC、DAC与单片机之间的隔离

    对CPU数据总线进行隔离是一种十分理想的方法,全部I/O端口均被隔离。但是,由于在CPU数据总线上是高速(μS级)双向传输,这就要求频率响应为MHz级的隔离器件,而这种器件目前较难买到,价格较高。因此,这种方法采用的不多。

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