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工控電源模塊的兩種抗干擾方案

2018-03-31

    在工控行業(yè)中,工業(yè)控制機因為長時間的運行,直流電源模塊容易受到干擾和出現(xiàn)故障。因為其工作環(huán)境有可能是戶外或高壓高磁場環(huán)境,如果只是靠電源本身的隔離保護功能,可能會有不足,因此為了更好的保護模塊及后級電路,需要外加外圍電路來防護。下面說說電源和系統(tǒng)的兩種防護方案。


在實際應用中,電路會產(chǎn)生共模干擾,可以在模塊的輸入端采用共模扼流圈進行抑制。下面是DCDC電源模塊采用共模扼流圈的電路圖,如下圖所示:

    這種方案可防止前級電源對模塊的干擾,同時可隔斷模塊自身產(chǎn)生噪聲對前級電路的影響。高要求的場合可在輸入輸出端加上濾波LC可以有效地抑制模塊紋波噪。但其濾波電路參數(shù)的選擇要適當,輸出電容值C2要避免過大,防止模塊啟動不良或損壞


當應用在高電壓場合時,電源輸入端有可能會出現(xiàn)高電壓脈沖沖擊,在對干擾強或EMC要求嚴格的電路,應在輸入端加上自恢復FUSETVS管進行一級防護。電路圖如下圖所示:

    這種方案需在輸出端也增加共模扼流圈或安規(guī)電容,這樣可以將高脈沖干擾電壓鉗制在模塊可承受范圍內(nèi)。但是TVS管選擇要根據(jù)不同場合來選擇相應功率和電壓值,才能有效防止由于瞬間強烈干擾所造成的影響,在對于有長期脈沖沖擊的現(xiàn)象,需增加持久過壓過流鉗制電路保護。


    在工控系統(tǒng)的電源采用1:1隔離變壓器供電是傳統(tǒng)的抗干擾措施,對電網(wǎng)尖峰脈沖干擾能起到很好的效果。但1:1隔變效果的好壞取決于屏蔽工藝最好的是選用0.2 mm厚的紫銅板材,原副邊各加一個屏蔽層。原邊屏蔽層通過一個電容器副邊屏蔽層接一起,再接到副邊的地上,或者原邊屏蔽層接原邊地線副邊屏蔽層接副邊地線。這種方案能有效的隔離了接地環(huán)路的共模干擾,缺點是其體積較大。


    工控電源系統(tǒng)的抗干擾措施還有很多,如:拉專線供電法采用電源凈化器、鐵磁諧振交流穩(wěn)壓器、在線式UPS 等抗尖峰脈沖干擾效果都很好

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