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开关电源抗干扰能力的提高

2022-02-14

  开关电源电子设备的核心问题是抗干扰能力。如果抗干扰能力不够高,那么这个设备用处不大。要提高开关电源电子设备的抗干扰能力,首先要学会正确使用plc。


  1.PLC的核心电源和输入输出接口电源应该是独立的。

  大多数用户在设计系统的开关电源时只有一个电源,PLC的核心和接口都使用这个电源。了解光耦原理的人会发现,这种连接会绕过光耦,也就是说光耦完全没有隔离作用,整个PLC完全是“裸奔”,没有任何保护能力,很危险!正确的方法是多加一个电源,只给PLC内核供电。输入/输出接口可以共享一个电源。

  2.如果PLC的输出端口接收到感性负载,如电磁阀、继电器等带线圈的负载,需要在负载两端增加一个反方向的吸收二极管。具体方法,可以去我们的网站查看产品的接线图。

  如果没有这个反向二极管,当电磁阀或继电器关闭时,会产生反向电动势。该反电动势与输出端口的开关电源叠加,将大大超过输出晶体管(或FET)的电压容限,导致晶体管击穿。至于反向二极管的参数,只要电流不小于继电器电流,耐压不小于接口电源电压,就不存在像1N4004,1N4007那样的问题。另外,市面上电磁阀的接线如果标注了正负极,说明内部已经有吸收电路,不需要外接二极管。

  3.电源的选择

  干扰信号都是高频信号。典型的干扰信号源有变频器和可控硅调压电路。目前市面上大部分电源都是开关电源,体积小,效率高。然而,大的缺点是高频干扰信号可以直接驱动。过去老式的电源,包含一个体积很大的变压器,体积庞大,效率低下,但可以有效抑制高频干扰信号。因此,在选择核心电源时,我们应该选择旧的变压器电源。

  如果找不到旧的变压器电源,可以在开关电源前接一个1:1的隔离变压器,或者在核心电源输入端接一个共模线圈,阻断高频干扰。

  4.布局

  干扰有两种方式,一种是导线传导,另一种是空间辐射传导。以上1和3可以解决导体导电的干扰。处理空间干扰有效的方法就是加屏蔽(不要认为加屏蔽是可选的)。配电柜是很好的防护罩。然而,防护罩对来自内部的干扰无能为力。由于配电柜内一般安装继电器甚至接触器,继电器在断开的瞬间会产生高频干扰,通过空间辐射干扰PLC的工作。这时,对配电柜的内部布局就要有一定的要求。PLC应尽可能远离继电器和继电器控制的大电流电缆,以减少空间辐射干扰。如果干扰仍然严重,可以考虑用锡纸包裹PLC,相当于给PLC加了一个单独的屏蔽。

  看完以上内容,有些开关电源研究工程师会有疑惑:“我做这个(没有按照上面的要求做)几十年了,没有问题吧”?武汉晶开元科技的工程师表示,虽然开关电源设备在工作,但状态并不是好的,属于“带病工作”。


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