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化二為一:共模干擾的抑制方法(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】由于共模干擾產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”隔離開來,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
 
利用變壓器電磁耦合將信號從原邊傳變至副邊,把不同的電路隔離開來,也就是把不同的地斷開,使共模干擾電壓不成回路,尤其帶多重屏蔽的隔離變壓器,通過屏蔽層的合理接地,更能有效抑制共模干擾。同時,隔離前和隔離后應分別采用兩組互相獨立的電源,切斷兩部分的地線聯系。
 
2 、光電隔離
 
光電耦合器是由發光二極管和光敏三極管封裝在一個管殼內組成的。發光二極管兩端為信號輸入端,光敏三極管的集電極和發射極分別作為光電耦合器的輸出端,它們之間的信號傳輸是靠發光二極管在信號電壓的控制下發光,傳送給光敏三極管來完成的。由于是靠光傳送信號,切斷了各個部件電路之間地線的聯系。而且光電耦合器的發光二極管只有在通過一定的電流時才能發光,這樣,即使是在干擾電壓幅值較高的情況下,由于沒有足夠的能量,仍不能使發光二極管發光, 從而有效地抑制了干擾信號。
 
3、 浮地屏蔽
 
浮地,關系到接地方式,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,從而抑制了共模干擾。
 
4、接地方式
 
“地”有兩種,一種是系統基準地,即信號回路的基準導體,為系統提供一個基準(參考) 電位,亦稱為”虛地“或系統地,如直流系統的零伏線;另一種是大地,即真正的地。
 
接地方式也可分為保護接地和系統接地:
 
 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)系統接地是為系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干擾。
 
浮地就是各裝置的系統地互相連接,但與大地絕緣,即懸浮方式。
 
通常應將主機外殼作為屏蔽罩接地,這樣信號源與接收裝置之間的共模電壓,是通過屏蔽層電阻和系統地與屏蔽層之間的漏阻抗產生共模電流。輸入系統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及接收裝置間的屏蔽電纜,其屏蔽層的接地要慎重,也應遵守單點接地的原則,且應在接地端接地。
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