要想保证电路系统运行的稳定性,必须不断提高电源系统的抗干扰能力,不断增强电子电路运行的稳定性,采取针对性的抗干扰措施,以保障电子电路始终处于正常运行状态。除此之外,电力部门还要重视接地技术等的应用,有效降低环流等对电子电路正常运行造成的影响,保证电子设备信号的稳定性,满足人们对电力资源的需求。
1电子电路中常见的干扰因素
电子电路运行过程中经常会受到各种因素影响,不仅会干扰电子系统正常运行,甚至还会影响信号传输。常见的干扰因素主要包括空间电磁辐射干扰、信号通道干扰、电网干扰等,具体内容如下。
1.1空间电磁辐射干扰
空间电磁辐射危害主要为地线与电网干扰,对信号通道影响较大,与其他类型干扰因素相比,空间电磁辐射干扰的危害性较小,电子电路与干扰源距离超过一定标准后,就不会受到干扰因素影响。除此之外,电力部门还可以采用屏蔽措施杜绝空间电磁辐射干扰,从而提升电子电路运行的安全性。
1.2信号通道干扰
信号通道干扰因素主要出现在远距离通信、测量等工作中,电力系统输入信号过程中,线间距离过近,易受到周围磁场干扰,电磁感应因素影响下,信号会出现间断、串扰等一系列状况。除此之外,信号通道干扰状态下,电子线路还会受到地线影响,使得信号传输期间出现异常情况,不仅会对电子系统正常运行造成不利影响,甚至还会影响人们正常生产、生活。
1.3电网干扰
电子电路运行过程中主要使用直流电源,电网交流电经由滤波、整流等转化成为直流电源,满足电子电路正常运行需求。但是,由于滤波、稳压操作不到位等因素,致使直接电源受到干扰信号影响,导致交流电源进入至电子电路中,不仅会干扰信号正常传输,甚至还会给电子系统正常运行造成不利影响。除此之外,电力设备启停操作期间,会出现雷电感应状况,使得部分高频电压转变为电网电压,进入电子电路中,不仅会干扰电子电路正常运用,甚至还会导致信号传输出现异常状况,给电力行业进一步发展造成较大阻碍。
2提升电子电路可靠性及抗干扰能力的对策
2.1抑制杂乱电磁干扰源
电子电路周围出现杂乱电磁场时,电路系统中的输入电路与重要元件会受到干扰,针对这种状况,可以采取抑制杂乱电磁干扰源的方法解决,屏蔽周围杂乱的电磁场,常见的屏蔽方式主要包括静电屏蔽、磁屏蔽两种,不仅能够有效降低外界杂乱电磁对电子电路造成的干扰,还可以有效提升电子电路运行的稳定性。除此之外,还可以采取屏蔽罩的方式屏蔽干扰源或者干扰元件,部分电力部门还会采用金属套屏蔽干扰源,重点屏蔽第一级输入线,做好接地工作,不仅能够有效提升电子电路运行的安全性,还能延长电子电路的使用寿命。
干扰源一旦输入杂乱电子电路,电路系统内部就会出现杂乱电通,最终会形成干扰电流回流,经过放大器之后,干扰电流会形成干扰电压,当干扰电压强度超过限定值后,电子电路中放大器运行的稳定性就会受到影响。针对这种状况,电力部门要分开布置放大器、交流电路的输入线路和输出线路,避免线路出现平行走线状况,严格控制输入线路的长度,尽量缩短输入线路的长度,有效降低杂乱电磁干扰对电子电路正常运行造成的不利影响。除此之外,布设放大器结构线路时,应隔离放大器一级输入电路与电源变压器等的距离,选择最佳的变压器安装位置,最大程度上降低其对放大器正常运行造成的不利影响。另外,如果放大器含有输入变压器,开展安装工作时,要保证干扰磁场与输入变压器线圈始终处于垂直状态,以期能够有效减少感应干扰电压。
2.2解决信号通道干扰因素对策
解决信号通道干扰因素时,可以采用电光耦合传输、双绞线传输两种措施。第一,双绞线传输对策。安装电子电路时,采用两条互绞线路传输信号,两条线路分别为地线、信号线,不仅能够有效抑制电子电路周围的电磁干扰,还能避免线路出现串线等一系列现象,有效提升电子电路的抗干扰能力。除此之外,空间电磁场内部,绞环内部的感应电动势相同,感应电动势可以互相抵消,并不会电子电路信号传输工作造成不良影响。另外,信号电流在两条线上大小相等,方向相反,双绞线对其他信号线的互感即为零,从而抑制了串扰;各信号的地线都是单独的,能够抑制信号之间通过其他地线进行干扰;第二,光电耦合传输方法,这种方法主要由发光二极管和光敏三极管构成,两者彼此绝缘密封在一起。其优点是能够有效抑制尖峰脉冲和各种噪声干扰,从而大大提高了过程通道上的信噪比。信号从发光二极管输入,之后发光照射到光敏三极管基极上,此时光信号转换为电信号,并经集电极输出。由此可得,输入和输出是互相隔离的,只有光耦合而没有电联系,因此,两侧位置不同,彼此可以独立。
2.3抑制地线干扰
为了避免接地干扰,总的要求是,接地回路阻抗要低,接地点的焊接或连接要可靠。每级接地元件都接在一个接地点上,输出的接地点离电源的地端应最近,输入级的接地点距电源的地端应最远,其他则按逆流程依次逐级连接。另外,电子电路中接地线要求的干线宜粗,大系统电子装置或设备可应用矩形铜条。其截面积要远大于电流容量要求,且尽可能短。不断扩大印刷板上地线部分的面积,且采用边缘接地环抱布局。
2.4抑制电网干扰
通常大部分的电子电路直流电源都是利用变压器对电网交流电源进行变压、整流滤波、稳压等过程以形成相应的直流电压。如果交流电网的负载出现突然变化时,地线和交流电源线将会形成高频段的干扰电压,其生成的高频电流会通过放大电路、稳压电源等由地线流回到电网。高频电路不仅会顺着导线进行流动,还会通过分布电容的通路进行流动,而受干扰最严重的部分便是变压器的分布电容处。其抗干扰措施有:第一,采用“浮地”接线方式。即隔离直流地线和交流地线,且仅将交流地线接入到大地中,此种方式能够有效降低交流干扰对公共地线串的影响;第二,利用双T滤波器,其主要特点是能够防止多固定频率的干扰信号侵入到电子电路中,主要用在整流电路的后部;第三,利用0.01~0.2UF无极性电容,并分别在集成块的电源引脚和直流稳压电源的输入端和输出端接入,从而将高频干扰过滤掉;第四,稳压电源中通过将屏蔽层添加到电源变压器中,并对屏蔽层进行良好接地,这样可以使分布电容值降低,从而防止高频信号进入到电源变压器中形成干扰。
3总结
电力部门设计电子电路时,要充分考虑其运行的运行环境,不断增强电路安装、运行等的稳定性,重视电路板抗干扰设计,隔离元器件与信号线,避免两者出现互相干扰状况,合理设置导线、器件等,严格按照规定标准处理元件的多余空脚,以降低浪涌电流、电磁干扰等对电子电路正常运行造成的不利影响,加快电力行业发展速度。
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