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化二為一:共模干擾的抑制方法(隔離與接地)【原創(chuàng)】

發(fā)布時(shí)間:2014-09-25 來(lái)源:電子元件技術(shù)網(wǎng):化二為一 責(zé)任編輯:sherryyu

【導(dǎo)讀】由于共模干擾產(chǎn)生的主要原因是不同“地”之間存在共模電壓,因此抑制共模干擾的主要措施就是將不同的"地”隔離開(kāi)來(lái),使之不成回路,如變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽等。這里化二為一將為大家講解共模干擾的抑制方法。
 
由于共模干擾產(chǎn)生的主要原因是不同“地”之間存在共模電壓,因此抑制共模干擾的主要措施就是將不同的"地”隔離開(kāi)來(lái),使之不成回路,如變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽等。
 
1、變壓器隔離
 
利用變壓器電磁耦合將信號(hào)從原邊傳變至副邊,把不同的電路隔離開(kāi)來(lái),也就是把不同的地?cái)嚅_(kāi),使共模干擾電壓不成回路,尤其帶多重屏蔽的隔離變壓器,通過(guò)屏蔽層的合理接地,更能有效抑制共模干擾。同時(shí),隔離前和隔離后應(yīng)分別采用兩組互相獨(dú)立的電源,切斷兩部分的地線聯(lián)系。
 
2 、光電隔離
 
光電耦合器是由發(fā)光二極管和光敏三極管封裝在一個(gè)管殼內(nèi)組成的。發(fā)光二極管兩端為信號(hào)輸入端,光敏三極管的集電極和發(fā)射極分別作為光電耦合器的輸出端,它們之間的信號(hào)傳輸是靠發(fā)光二極管在信號(hào)電壓的控制下發(fā)光,傳送給光敏三極管來(lái)完成的。由于是靠光傳送信號(hào),切斷了各個(gè)部件電路之間地線的聯(lián)系。而且光電耦合器的發(fā)光二極管只有在通過(guò)一定的電流時(shí)才能發(fā)光,這樣,即使是在干擾電壓幅值較高的情況下,由于沒(méi)有足夠的能量,仍不能使發(fā)光二極管發(fā)光, 從而有效地抑制了干擾信號(hào)。
 
3、 浮地屏蔽
 
浮地,關(guān)系到接地方式,將在下節(jié)中詳細(xì)論述。浮地屏蔽的實(shí)質(zhì)是提高了共模輸入阻抗,減少了共模電壓在回路中引起的共模電流,從而抑制了共模干擾。
 
4、接地方式
 
“地”有兩種,一種是系統(tǒng)基準(zhǔn)地,即信號(hào)回路的基準(zhǔn)導(dǎo)體,為系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)(參考) 電位,亦稱為”虛地“或系統(tǒng)地,如直流系統(tǒng)的零伏線;另一種是大地,即真正的地。
 
接地方式也可分為保護(hù)接地和系統(tǒng)接地:
 
 A)保護(hù)接地是使設(shè)備機(jī)殼與大地等電位, 以避免機(jī)殼帶電影響人身及設(shè)備安全;
 
 B)系統(tǒng)接地是為系統(tǒng)各個(gè)部分提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電位,如模擬信號(hào)地、數(shù)字信號(hào)地等。無(wú)論哪種接地方式,根據(jù)接地理論,都必須遵守低頻電路(頻率< 1 MHz) 應(yīng)單點(diǎn)接地的原則,以避免形成地環(huán)路,防止地環(huán)路產(chǎn)生的電流引入到信號(hào)回路內(nèi)引起干擾。
 
浮地就是各裝置的系統(tǒng)地互相連接,但與大地絕緣,即懸浮方式。
 
通常應(yīng)將主機(jī)外殼作為屏蔽罩接地,這樣信號(hào)源與接收裝置之間的共模電壓,是通過(guò)屏蔽層電阻和系統(tǒng)地與屏蔽層之間的漏阻抗產(chǎn)生共模電流。輸入系統(tǒng)及接收裝置都有接地和浮地兩種情況,所以連接于輸入系統(tǒng)及接收裝置間的屏蔽電纜,其屏蔽層的接地要慎重,也應(yīng)遵守單點(diǎn)接地的原則,且應(yīng)在接地端接地。
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