No projeto do sistema eletrônico, a fim de evitar desvios e economizar tempo, os requisitos antiparasitários devem ser totalmente considerados e atendidos para evitar medidas corretivas para antiparasitários após a conclusão do projeto. Existem três elementos básicos para formar a interferência:
(1) Fonte de interferência refere-se ao componente, equipamento ou sinal que gera interferência. É descrito em linguagem matemática da seguinte forma: du/dt, onde di/dt é grande, é a fonte de interferência. Por exemplo, raios, relé, retificador controlado por silício, motor, relógio de alta frequência, etc. podem se tornar fontes de interferência.
(2) Caminho de propagação refere-se ao caminho ou meio através do qual a interferência se propaga da fonte de interferência para o dispositivo sensível. O caminho típico de propagação de interferência é conduzido através de fios e irradiado do espaço.
(3) Dispositivos sensíveis referem-se a objetos nos quais é fácil interferir. Tais como: conversor A/D, D/A, microcontrolador, IC digital, amplificador de sinal fraco, etc. desempenho do dispositivo sensível.
1 Suprimir fontes de interferência
Suprimir as fontes de interferência é reduzir du/dt, di/dt das fontes de interferência tanto quanto possível. Este é o princípio mais prioritário e importante no projeto anti-interferência, que muitas vezes pode atingir o dobro do resultado com metade do esforço. O du/dt da fonte de interferência é reduzido principalmente pelo paralelismo dos capacitores em ambas as extremidades da fonte de interferência. O di/dt da fonte de interferência é reduzido pela adição de indutância ou resistência em série e diodo de roda livre no circuito da fonte de interferência.
As medidas comuns para suprimir as fontes de interferência são as seguintes:
(1) A bobina do relé é adicionada com um diodo de roda livre para eliminar a interferência EMF gerada quando a bobina é desconectada. Apenas adicionar o diodo de roda livre atrasará o tempo de desconexão do relé, e o relé pode atuar mais vezes em uma unidade de tempo após adicionar o diodo estabilizador de tensão.
(2) Conecte o circuito de supressão de faíscas em ambas as extremidades do contato do relé em paralelo (geralmente circuito em série RC, com uma resistência de K a dezenas de K e uma capacitância de 0.01uF) para reduzir o impacto de eletricidade fagulha.
(3) Adicione um circuito de filtro ao motor e preste atenção para que os fios do capacitor e do indutor sejam os mais curtos possíveis.
(4) Cada IC na placa de circuito deve ser conectado a 0.01 em paralelo μ F-0.1 μ F Capacitor de alta frequência para reduzir a influência do IC na fonte de alimentação. Preste atenção à fiação do capacitor de alta frequência. A fiação deve estar próxima ao terminal de alimentação e o mais curta possível. Caso contrário, a resistência em série equivalente do capacitor será aumentada, o que afetará o efeito de filtragem.
(5) Evite polyline de 90 graus durante a fiação para reduzir a emissão de ruído de alta frequência.
(6) O circuito de supressão RC é conectado em ambas as extremidades do tiristor em paralelo para reduzir o ruído gerado pelo tiristor (quando o ruído é grave, o tiristor pode ser quebrado).
De acordo com o caminho de propagação da interferência, ela pode ser dividida em interferência conduzida e interferência irradiada.
A chamada interferência conduzida refere-se à interferência transmitida ao dispositivo sensível através do fio. A banda de frequência do ruído de interferência de alta frequência é diferente da do sinal útil. A transmissão de ruído de interferência de alta frequência pode ser cortada adicionando um filtro no fio. Às vezes, optoacopladores de isolamento podem ser adicionados para resolver esse problema. O ruído da fonte de alimentação é o mais prejudicial, portanto atenção especial deve ser dada ao manuseio. A chamada interferência de radiação refere-se à interferência transmitida a dispositivos sensíveis através da radiação espacial. A solução geral é aumentar a distância entre a fonte de interferência e o dispositivo sensível, isolá-los com um fio terra e adicionar uma blindagem no dispositivo sensível.
2 As medidas comuns para cortar o caminho de propagação de interferência são as seguintes:
(1) Considere totalmente a influência da fonte de alimentação no MCU. Se a fonte de alimentação for bem feita, a anti-interferência de todo o circuito será mais da metade resolvida. Muitos microcomputadores de chip único são muito sensíveis ao ruído da fonte de alimentação. Para reduzir a interferência do ruído da fonte de alimentação em um único chip, circuitos de filtro ou reguladores de tensão devem ser adicionados à fonte de alimentação de microcomputadores de chip único. Por exemplo, esferas magnéticas e capacitores podem ser usados para formar um circuito de filtro em forma de π. Obviamente, resistores de 100 Ω também podem ser usados para substituir esferas magnéticas quando as condições não forem exigentes.
(2) Se a porta de E/S do microcomputador de chip único for usada para controlar dispositivos de ruído, como motores, deve ser adicionado isolamento entre a porta de E/S e a fonte de ruído (o circuito de filtragem π deve ser adicionado). Para controlar dispositivos de ruído, como motor, deve ser adicionado isolamento entre a porta de E/S e a fonte de ruído (o circuito de filtragem π deve ser adicionado).
(3) Preste atenção à fiação do oscilador de cristal. O oscilador de cristal deve estar o mais próximo possível do pino do microcontrolador, e a área do relógio deve ser isolada pelo fio terra. O invólucro do oscilador de cristal deve ser aterrado e fixo. Esta medida pode resolver muitos problemas difíceis.
(4) A placa de circuito deve ser razoavelmente particionada, como sinais fortes e fracos, sinais digitais e analógicos. Tente manter as fontes de interferência (como motores e relés) longe dos elementos sensíveis (como SCM).
(5) A área digital deve ser isolada da área analógica com um fio terra. O aterramento digital deve ser separado do aterramento analógico e, finalmente, conectado ao aterramento da fonte de alimentação em um ponto. A fiação dos chips A/D e D/A também é baseada neste princípio. O fabricante considerou esse requisito ao alocar o arranjo de pinos dos chips A/D e D/A.
(6) O fio terra do microcomputador de chip único e do dispositivo de alta potência deve ser aterrado separadamente para reduzir a interferência mútua. Dispositivos de alta potência devem ser colocados na borda da placa de circuito o mais longe possível.
(7) Componentes anti-interferência, como grânulos magnéticos, anéis magnéticos, filtros de energia e tampas de blindagem são usados nas portas de E/S, linhas de energia, linhas de conexão da placa de circuito e outras áreas-chave do microcontrolador, o que pode melhorar significativamente o anti- desempenho de interferência do circuito.
3. Melhore o desempenho anti-interferência de dispositivos sensíveis
Melhorar o desempenho antiparasitário de dispositivos sensíveis refere-se ao método de minimizar a captação de ruído de interferência e recuperar-se de um estado anormal o mais rápido possível dos dispositivos sensíveis.
As medidas comuns para melhorar o desempenho anti-interferência de dispositivos sensíveis são as seguintes:
(1) Durante a fiação, a área do loop deve ser minimizada para reduzir o ruído induzido.
(2) Ao fazer a fiação, a linha de energia e o fio terra devem ser o mais grossos possível. Além de reduzir a queda de tensão, é mais importante reduzir o ruído de acoplamento.
(3) Para a porta I/O ociosa do microcontrolador, não pendure no ar, mas aterre ou conecte à fonte de alimentação. Os terminais inativos de outros CIs são aterrados ou conectados à fonte de alimentação sem alterar a lógica do sistema.
(4) O uso de monitoramento da fonte de alimentação e circuitos de vigilância para SCM, como IMP809, IMP706, IMP813, X25043, X25045, pode melhorar muito o desempenho anti-interferência de todo o circuito.
(5) Na premissa de que a velocidade pode atender aos requisitos, o oscilador de cristal do microcomputador de chip único deve ser reduzido tanto quanto possível e o circuito digital de baixa velocidade deve ser selecionado.
(6) Os dispositivos IC devem ser soldados diretamente à placa de circuito tanto quanto possível, e os soquetes IC devem ser usados menos.
Para obter uma boa anti-interferência, muitas vezes vemos o modo de fiação da divisão de aterramento no PCB. No entanto, nem todos os circuitos digitais e analógicos devem ser segmentados no plano de terra. Porque essa segmentação é para reduzir a interferência de ruído.
