化二為一:共模幹擾的抑製方法(隔離與接地)【原創】
發布時間:2014-09-25 來源:電子元件技術網:化二為一 責任編輯:sherryyu
【導讀】由於共模幹擾產生的主要原因是不同“地”之間存在共模電壓,因此抑製共模幹擾的主要措施就是將不同的"地”隔離開來,使之不成回路,如變壓器隔離、光電隔離、浮地屏蔽等。這裏化二為一將為大家講解共模幹擾的抑製方法。
由於共模幹擾產生的主要原因是不同“地”之間存在共模電壓,因此抑製共模幹擾的主要措施就是將不同的"地”隔離開來,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(li)用(yong)變(bian)壓(ya)器(qi)電(dian)磁(ci)耦(ou)合(he)將(jiang)信(xin)號(hao)從(cong)原(yuan)邊(bian)傳(chuan)變(bian)至(zhi)副(fu)邊(bian),把(ba)不(bu)同(tong)的(de)電(dian)路(lu)隔(ge)離(li)開(kai)來(lai),也(ye)就(jiu)是(shi)把(ba)不(bu)同(tong)的(de)地(di)斷(duan)開(kai),使(shi)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)電(dian)壓(ya)不(bu)成(cheng)回(hui)路(lu),尤(you)其(qi)帶(dai)多(duo)重(zhong)屏(ping)蔽(bi)的(de)隔(ge)離(li)變(bian)壓(ya)器(qi),通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)合(he)理(li)接(jie)地(di),更(geng)能(neng)有(you)效(xiao)抑(yi)製(zhi)共(gong)模(mo)幹(gan)擾(rao)。同(tong)時(shi),隔(ge)離(li)前(qian)和(he)隔(ge)離(li)後(hou)應(ying)分(fen)別(bie)采(cai)用(yong)兩(liang)組(zu)互(hu)相(xiang)獨(du)立(li)的(de)電(dian)源(yuan),切(qie)斷(duan)兩(liang)部(bu)分(fen)的(de)地(di)線(xian)聯(lian)係(xi)。
2 、光電隔離
光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)是(shi)由(you)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)和(he)光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)封(feng)裝(zhuang)在(zai)一(yi)個(ge)管(guan)殼(ke)內(nei)組(zu)成(cheng)的(de)。發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)兩(liang)端(duan)為(wei)信(xin)號(hao)輸(shu)入(ru)端(duan),光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)的(de)集(ji)電(dian)極(ji)和(he)發(fa)射(she)極(ji)分(fen)別(bie)作(zuo)為(wei)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)端(duan),它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)的(de)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)是(shi)靠(kao)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)在(zai)信(xin)號(hao)電(dian)壓(ya)的(de)控(kong)製(zhi)下(xia)發(fa)光(guang),傳(chuan)送(song)給(gei)光(guang)敏(min)三(san)極(ji)管(guan)來(lai)完(wan)成(cheng)的(de)。由(you)於(yu)是(shi)靠(kao)光(guang)傳(chuan)送(song)信(xin)號(hao),切(qie)斷(duan)了(le)各(ge)個(ge)部(bu)件(jian)電(dian)路(lu)之(zhi)間(jian)地(di)線(xian)的(de)聯(lian)係(xi)。而(er)且(qie)光(guang)電(dian)耦(ou)合(he)器(qi)的(de)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)隻(zhi)有(you)在(zai)通(tong)過(guo)一(yi)定(ding)的(de)電(dian)流(liu)時(shi)才(cai)能(neng)發(fa)光(guang),這(zhe)樣(yang),即(ji)使(shi)是(shi)在(zai)幹(gan)擾(rao)電(dian)壓(ya)幅(fu)值(zhi)較(jiao)高(gao)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),由(you)於(yu)沒(mei)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)能(neng)量(liang),仍(reng)不(bu)能(neng)使(shi)發(fa)光(guang)二(er)極(ji)管(guan)發(fa)光(guang), 從而有效地抑製了幹擾信號。
3、 浮地屏蔽
浮地,關係到接地方式,將在下節中詳細論述。浮地屏蔽的實質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,從而抑製了共模幹擾。
4、接地方式
“地”有兩種,一種是係統基準地,即信號回路的基準導體,為係統提供一個基準(參考) 電位,亦稱為”虛地“或係統地,如直流係統的零伏線;另一種是大地,即真正的地。
接地方式也可分為保護接地和係統接地:
A)保護接地是使設備機殼與大地等電位, 以避免機殼帶電影響人身及設備安全;
B)係統接地是為係統各個部分提供穩定的基準電位,如模擬信號地、數字信號地等。無論哪種接地方式,根據接地理論,都必須遵守低頻電路(頻率< 1 MHz) 應單點接地的原則,以避免形成地環路,防止地環路產生的電流引入到信號回路內引起幹擾。
浮地就是各裝置的係統地互相連接,但與大地絕緣,即懸浮方式。
通(tong)常(chang)應(ying)將(jiang)主(zhu)機(ji)外(wai)殼(ke)作(zuo)為(wei)屏(ping)蔽(bi)罩(zhao)接(jie)地(di),這(zhe)樣(yang)信(xin)號(hao)源(yuan)與(yu)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)之(zhi)間(jian)的(de)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya),是(shi)通(tong)過(guo)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)電(dian)阻(zu)和(he)係(xi)統(tong)地(di)與(yu)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)之(zhi)間(jian)的(de)漏(lou)阻(zu)抗(kang)產(chan)生(sheng)共(gong)模(mo)電(dian)流(liu)。輸(shu)入(ru)係(xi)統(tong)及(ji)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)都(dou)有(you)接(jie)地(di)和(he)浮(fu)地(di)兩(liang)種(zhong)情(qing)況(kuang),所(suo)以(yi)連(lian)接(jie)於(yu)輸(shu)入(ru)係(xi)統(tong)及(ji)接(jie)收(shou)裝(zhuang)置(zhi)間(jian)的(de)屏(ping)蔽(bi)電(dian)纜(lan),其(qi)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)的(de)接(jie)地(di)要(yao)慎(shen)重(zhong),也(ye)應(ying)遵(zun)守(shou)單(dan)點(dian)接(jie)地(di)的(de)原(yuan)則(ze),且(qie)應(ying)在(zai)接(jie)地(di)端(duan)接(jie)地(di)。
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