几种器件的抗干扰能力
电路中常见的几种单片机抗干扰技术
电路中常见的几种单片机抗干扰技术对于提高单片机系统设计，提高系统的可靠性显得尤为重要。
对单片机系统而言，干扰因素有两种，一是来源于系统外部环境和其它电气设备产生的干扰，通过传导和辐射等途径影响单片机系统正常工作;二是来源于系统内部，由系统结构、制造工艺等决定以及内部元器件在工作时产生干扰，通过地址、电源线、信号线、分布电容等传输，影响开关电源模块系统工作状态。
一. 什么是干扰源？干扰源是指产生干扰的元件、设备或信号。
产生的干扰包括：(1)电磁干扰，如继电器开关启动、静电放电、电网电压波动等都可能引起不同程度的瞬变浪涌电压，会造成IC和半导体器件PN结烧毁、氧化层击穿等。
(2)人为干扰，如机械振动、继电器触点抖动、元器件安装和电路板布线引起的电磁耦合、接插件接触不良、虚焊、放大器自激、电源纹波等。
(3)环境因素干扰，如噪声和环境温湿度、以及太阳黑子的变化，空间粒子辐射等。
每一个设备干扰造成的误操作，可能运行千次才出现一次，甚至是上万，百万才出现一次。
时间上是一天，一个月，甚至是一年很多年。
但是干扰出现所造成的严重后果，是我们无法想象到的。
在这里我先引用一个小插曲：原来我在镇江做焊机的时候，老是出现焊机在上电瞬间有信号输出，出现的频率很高，最严重的一次是差点将一个客户员工的手指压到。
后来我想了个方法就是是在信号输出的I/O口上加上一个50k的上拉电阻，发现问题还是有，但是出现的频率降下来了，后来又改用15k的电阻，就彻底地把那个问题给解决了。
干扰信号源也遵循欧姆定律，越存在干扰的场合，跟测试使用的上拉电阻也有联系。
想知道他是怎么解决的，可以看下下面的文章：[话题] 【MCU每周论点】如何提高单片机的抗干扰能力? 亲你懂吗?二. 干扰源产生的原因是什么？下面回到正题，单片机干扰的原因还包括传播途径、敏感器件的使用，也会使单片机受到干扰。
干扰对单片机系统的影响主要通过三种途径传输，包括：(1)输入系统。
PG电机控制的抗干扰能力的分析设计
PG电机控制的抗干扰能力的分析设计0 前言PG 电机是工业生产领域使用的主要电机之一，其主要是利用电机正常工作时设备发出的反馈信号来预测电机运行的速度以及检测电源的过零信号进行斩波，然后实现对电机转动速度的有效控制。
然而，被干扰影响的反馈信号和过零检测信号会对电机的控制造成不利的消极作用，这种影响可能会引起电机停止转动或者转动速度忽高忽低的现象，会严重影响系统的稳定工作，同时影响产品使用的舒适性。
对此，本文分析和阐述了PG电机工作中可能出现的停止转动或者是不稳定状态，并且给出具体的抗干扰措施来改善硬件和软件等问题，提高电机的工作效率和稳定性。
1 概述PG电机控制的抗干扰能力1.1 简述PG 电机基本控制原理单片机利用过零检测信号得到计算时间的基本标准，与当前转动速度反馈信号以及目标转速计算出的对应的反馈数据进行比对，同时运用脉宽调制PWM 手段控制可控硅开关以达到控制调节导通相位角和导通时长，实现交流PG 电机的速度控制。
1.2 讨论EFT工作机理对PG 电机的影响EFT是指电快速瞬变脉冲群抗扰度试验，是EMC实验的一部分。
主要目的是检测被测设备的各接线端口在遭受快速瞬变脉冲群干扰时的抗干扰能力及抗干扰特性。
干扰的特点是幅值高、上升时间短、高重复率及低能量。
单个脉冲的能量较少，其产生的影响也较小。
然而脉冲群干扰信号会造成工作设施线路结电容充电，当其上的能量聚集到一定数量以后，就会导致线路甚至是整个系统的错误行动。
所以线路发生错误常常需要一定的时长，同时具有相当程度的偶发性，不能确保其间隔的频率是多少，线路必然会发生错误，尤其是在测试电压达到临界点周围的时候。
同时难以断定到底是分别施加脉冲，还是同时施加脉冲工作设施更加可能会失去效力。
而且要想出工作设施对于正向和负向脉冲那个灵敏度更高也十分不容易。
第一需要根据情况分析可能扰乱的注入手段：EFT 扰乱信号是络中的33nF 的电容耦合到主电源线上方，但是信号或操控电缆是利用电容耦合夹产生的扰乱，等效电容是100pF。
什么是电路的抗干扰能力和抗干扰设计
什么是电路的抗干扰能力和抗干扰设计电路的抗干扰能力和抗干扰设计电路的抗干扰能力指的是电子设备在外界干扰因素存在的情况下，保持正常工作及抵御干扰的能力。
而抗干扰设计则是为了提高电路的抗干扰能力而进行的一系列设计措施。
一、电路的抗干扰能力电路的抗干扰能力是衡量电子设备质量的重要指标之一。
在现代社会中，各种电子设备广泛应用，而电磁干扰、射频干扰、静电干扰等各种干扰源也与日俱增。
因此，提高电路的抗干扰能力显得尤为重要。
一个具有较强抗干扰能力的电路能够在外界环境干扰的条件下，仍能够保持正常的信号传输和处理。
电路的抗干扰能力取决于电路的结构和设计，以及所选取的电子元器件的特性。
抗干扰能力受到以下几个方面的影响：1. 电路布局与引导：合理的电路布局和引导可以有效地降低干扰的传播和影响范围。
例如，将信号线和电源线进行分离布局，采用地线和屏蔽层等手段隔离敏感电路和外界干扰源。
2. 电磁兼容性设计：采用合适的电磁兼容性设计方法，如合理选择滤波器、隔离器、衰减器等元器件，可以有效防止电磁干扰。
3. 电路接地与屏蔽：良好的接地和屏蔽设计能够减小电路对外界干扰的敏感度，提高抗干扰能力。
4. 选择合适的元器件：选用具有较好抗干扰性的元器件，如抗干扰电容、抗干扰电感等，能够提高电路的抗干扰能力。
二、抗干扰设计为了提高电路的抗干扰能力，需要进行抗干扰设计。
1. 电路板布局设计：电路板布局应合理，确保信号线和电源线的分离，减小信号线的长度，避免相互干扰。
同时，还要根据电路的特点将敏感电路放置在较远距离的位置。
2. 确保良好的接地：良好的接地能够降低电路的接地电阻，减小电流环路面积，从而减小由于接地电阻引起的环路干扰。
3. 使用屏蔽材料与屏蔽结构：对于对外界辐射敏感的电路，可以采用屏蔽箱、屏蔽壳等屏蔽结构来减小外界干扰的影响。
此外，还可以使用金属屏蔽罩、屏蔽盖等屏蔽材料来避免信号的外泄。
4. 使用滤波器与隔离器：在电路中添加滤波器和隔离器可以有效地抑制高频干扰和地回路干扰。
高压隔离开关的电磁兼容性和抗干扰能力
高压隔离开关的电磁兼容性和抗干扰能力随着电力系统的不断发展和智能化的推进，对电力设备的电磁兼容性和抗干扰能力的要求也越来越高。
而在高压电力系统中，高压隔离开关作为一种重要的电力设备，其电磁兼容性和抗干扰能力显得尤为重要。
本文将从电磁兼容性和抗干扰能力两个方面详细介绍高压隔离开关的相关情况。
首先，我们来了解一下什么是电磁兼容性。
电磁兼容性是指电气设备能在特定的电磁环境中，以特定的性能水平正常工作，而不对周围的电磁环境和其他的设备造成不可接受的电磁干扰。
对于高压隔离开关来说，其应具备以下几方面的电磁兼容性：首先，高压隔离开关本身应具备足够的电磁抗扰度，即能够在外界电磁干扰较强的情况下，保持正常的工作性能。
高压隔离开关作为电力系统中重要的组成部分之一，常常处于复杂的电磁环境中，如高压电力线路、变电站等周围的强电磁场环境。
因此，其必须具备较高的电磁抗扰度，以保证其正常工作。
其次，高压隔离开关应具备良好的抗干扰能力，即能够在外界电磁干扰较强的情况下，不对周围的设备和系统产生不可接受的干扰。
在高压电力系统中，各种电力设备常常处于复杂且频繁的操作环境中，如开关操作、故障处理等，这些操作会产生大量的电磁干扰。
因此，高压隔离开关应具备较好的抗干扰能力，以避免对周围设备和系统造成不利影响。
为了确保高压隔离开关的电磁兼容性和抗干扰能力，可以采取以下一些措施：首先，进行合理的工程设计。
在高压隔离开关的设计过程中，要充分考虑电磁兼容性和抗干扰能力的要求，合理选择元器件和材料，以减少可能引入的干扰源。
其次，进行充分的电磁兼容性测试。
在高压隔离开关的生产过程中，要进行充分的电磁兼容性测试，以确保其满足相关的标准和要求。
这些测试可以包括辐射电磁干扰测试、传导电磁干扰测试等。
此外，合理选择和使用屏蔽材料也是提高高压隔离开关电磁兼容性和抗干扰能力的重要手段。
屏蔽材料可以有效地阻止电磁干扰的传播和辐射，减少干扰源对周围环境的影响。
此外，良好的接地系统对于提高高压隔离开关的电磁兼容性和抗干扰能力也至关重要。
pmos开关电路抗干扰措施
pmos开关电路抗干扰措施PMOS（P-type metal oxide semiconductor）开关电路是一种常见的电路配置，可用于实现数字逻辑功能，信号放大和开关等。
当在实际应用中使用PMOS开关电路时，其性能可能会受到各种干扰的影响，例如电源噪声、电磁干扰、时序冲突等。
为了保证电路的正常运行和稳定性，我们需要采取一定的措施来降低这些干扰。
下面将介绍几种常见的抗干扰措施。
1.电源滤波：在PMOS开关电路的电源输入端添加电源滤波器，可以有效地滤除电源中的高频噪声和纹波。
这可以通过各种电源滤波电路实现，例如LC滤波器、RC滤波器、降压稳压器等。
这些滤波电路可以使电路的供电稳定，并显著降低输入信号中的噪声。
2.接地设计：良好的接地设计是抗干扰的重要因素之一、将PMOS开关电路的接地点接近于电源接地，可以帮助降低电磁噪声的干扰。
此外，还可以通过使用单点接地和分层接地的方法，减少地线回流和环路产生的干扰。
3.屏蔽设计：采用屏蔽设计可以有效地隔离外部电磁干扰对PMOS开关电路的影响。
可以在电路周围加入金属屏蔽罩或金属屏蔽层，将电路与外部环境隔离开，以防止外部电磁噪声的干扰。
4.场效应管选型：不同型号的PMOS场效应管具有不同的抗干扰能力。
在设计中，应该选择那些具有较高抗干扰性能的PMOS场效应管，以提高电路的噪声容限。
此外，还可以采用双极性晶体管（BJT）和JFET等其他器件来代替PMOS场效应管，以提高抗干扰的能力。
5.触发电路设计：在PMOS开关电路中，触发电路的设计也对抗干扰至关重要。
正确设计触发电路，可以减少电路在切换过程中产生的噪声和共模干扰。
例如，可以使用RC滤波器、稳压电路、低噪声放大器等技术手段，优化触发电路的性能。
6.接口电路隔离：当将PMOS开关电路连接到其他电路或外部设备时，接口电路隔离也是十分重要的。
通过添加光耦隔离、变压器隔离或基于光纤传输的隔离装置，可以有效地隔离外部干扰，并提供更高的抗干扰能力。
电子设备怎样抗干扰的原理
电子设备怎样抗干扰的原理电子设备在工作过程中会遭受各种干扰，这些干扰可能来自于其他电子设备、外界电磁场、无线电波等等。
为了确保电子设备的正常运行，保持信号的准确传输和数据的正确处理，电子设备需要采取各种措施来抗干扰。
电子设备抗干扰的原理主要包括以下几个方面：1. 地线和屏蔽：地线和屏蔽是电子设备抗干扰的首要手段。
地线可以将设备的电磁噪声引导到地面，从而减少对信号的干扰。
而屏蔽则是在电子设备外壳上加上金属或导电材料，形成一个闭合的屏蔽结构，有效地隔绝外界电磁干扰。
2. 滤波器：滤波器是电子设备抗干扰的重要组成部分。
它能够滤除掉电源线上的高频噪声，使得电压波动较小，从而保证电子设备的正常运行。
常见的滤波器包括电源滤波器、信号滤波器等。
3. 隔离器：隔离器是将电子设备与外界分开的装置。
它可以通过隔离传输媒介、光电耦合等技术，防止外界的电磁波通过传输媒介进入设备内部，造成信号干扰。
4. 接地：良好的接地是保证电子设备抗干扰的基础。
接地可以将设备上的电磁波引到地面，避免它们对其他设备造成干扰。
同时，接地还可以形成一个电磁屏蔽环境，减少电磁辐射的影响。
5. 屏蔽和驱动能力：电子设备的输入和输出信号线往往容易受到干扰。
设备可以通过加上屏蔽层来减少外界干扰，同时增强驱动能力，保证信号的传输和处理准确性。
6. 抗干扰设计：在电子设备设计的过程中，还需要考虑抗干扰的因素。
例如，对电源线进行布线时，要避免与信号线相交，以减少电源线对信号的干扰；在电路板布局中，要合理安排元器件的位置，减少互相干扰的可能性。
7. 屏蔽技术：电子设备可以利用屏蔽技术来减少干扰的影响。
屏蔽技术可以包括电磁屏蔽、电磁波吸收、电磁波隔离等方式，有效地防止外界电磁辐射对设备的干扰。
总之，电子设备抗干扰的原理主要是通过地线和屏蔽、滤波器、隔离器、接地、屏蔽和驱动能力、抗干扰设计等手段，减少外界电磁干扰对设备的影响，保证设备的正常运行。
同时，合理的屏蔽技术也可以应用于电子设备的设计和制造中，提高设备的抗干扰性能。
常用电源及抗干扰措施
接零保护：所谓接
零保护，是指用电设备 外壳接到零线，当一相 绝缘损坏与外壳相
连，则由该相、设备外 壳 零线形成闭合回路。
这时，电流一般说来是 比较大的，从而引起保 护器动作，切断电源。
•信号接地（工作接地）
1.定义：信号电流流回信号源的低阻抗路径
信号地
控制系统中的基准电位是各回路工作的参 考电位，基准电位的连线称为工作地（又 称系统地），通常是控制回路直流电源的 零伏导线。微机测控系统都不用大地作为 信号返回路径。
VT2和Rs组成限流保护电路。
•扩大输出电流的应用
RS
Ｖ1
IC1
Ｖ2
R
IOXX
Io
1 CW7800 3
IR
2
UＩ
C１
C２ UO RL
1、当负载电流 Io 小于稳压器电流 IOXX = 15 时，三极管 Ｖ1 截止
当负载电流 Io IOXX 时, Ｖ1 导通,则有Io = IOXX + IC1 > IOXX
• 齐纳基准通常用于要求不高的场合，或用作 电压钳位器
齐纳基准电源CW399
电源抗干扰技术
•干扰来源
以脉冲
空间干扰
控
的形式 供电干扰.70%
制 系
过程通道干扰
统
控制系统的干扰通道
电源抗干扰技术
•干扰来源
屏蔽、接地、滤波
以脉冲
空间干扰
控
的形式 供电干扰.70%
制 系
过程通道干扰
统
控制系统的干扰通道
2、过载、短路保护
W7800系列稳压器接线图 •提高输入电压的应用
UI UZ UBE
UI UI UCE
对于一般稳压器来说，最高输入电压Vimax要受到电 路内部器件击穿电压的限制，因此输入电压一般不能超 过Vimax ,输入高电压Vi'经稳压管和电阻，将输入电压降为 UI UZ UBE。
滤波器的稳定性和抗干扰能力分析
滤波器的稳定性和抗干扰能力分析滤波器是一种常用的信号处理器件，能够对输入信号进行频率的选择性衰减或增强，以达到滤除噪声或改变信号波形的目的。
在实际应用中，滤波器的稳定性和抗干扰能力是评估其性能的重要指标。
本文将对滤波器的稳定性和抗干扰能力进行深入分析。
一、滤波器的稳定性分析稳定性是指滤波器系统对输入信号的响应在有限的时间内始终保持可控、有限的范围内。
对于线性时不变系统（LTI系统），其稳定性与系统的传递函数的极点有关。
我们可以通过分析滤波器的极点位置来评估其稳定性。
一般而言，当滤波器传递函数的所有极点都位于单位圆内或左半平面时，该滤波器是稳定的。
反之，如果存在极点位于单位圆外或右半平面，滤波器就是不稳定的。
稳定的滤波器能够保持信号的稳定性，并且不会引入额外的振荡或失真。
在实际应用中，我们常常选择具有稳定性的滤波器，以确保信号处理的准确性和可靠性。
二、滤波器的抗干扰能力分析抗干扰能力是指滤波器在存在噪声或干扰信号的情况下，对原始信号进行滤波的能力。
在现实环境中，信号常常受到各种噪声和干扰的影响，因此滤波器的抗干扰能力是评估其性能的重要指标。
一种常用的评估滤波器抗干扰能力的方法是信噪比（SNR）分析。
信噪比是指信号与噪声功率之比，表示了信号在噪声中的相对强度。
较高的信噪比意味着滤波器能够更好地抑制噪声，从而提供更清晰的信号。
为了提高滤波器的抗干扰能力，可以采取以下措施：1. 选择适当的滤波器类型：常见的滤波器类型包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等，根据具体应用需求选择合适的滤波器类型，以达到抑制干扰信号的目的。
2. 增加滤波器阶数：增加滤波器的阶数可以提高其抑制干扰的能力，但同时也会增加计算复杂度。
3. 优化滤波器参数：通过优化滤波器的参数，如截止频率、通带宽度等，可以进一步提高滤波器的抗干扰能力。
综上所述，滤波器的稳定性和抗干扰能力是评估滤波器性能的重要指标。
稳定的滤波器能够保持信号的稳定性，而抗干扰能力强的滤波器可以有效抑制外界噪声和干扰，提供清晰可靠的信号。
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几种电源的抗干扰实验
-------厦门超力电子有限公司总工程师林宗璠
许多书本推荐采用“滤波器”、“开关电源”、“隔离变压器”、“UPS电源”等消除电磁干扰。
其效果如何，不得而知。
抗干扰实验需要电磁干扰发生器，价格昂贵。
我们获得留学回国人员科研资助，进行了实验研究，现公布于众，大家共享。
1、滤波器
滤波器由L、C组成，都是无耗元件，自身不吸收、不消耗电磁干扰能量。
厦门超力电子公司设计的实验电路如下图所示。
图1 滤波器抗干扰性能实验配置
受试设备EUI是滤波器保护的智能走马灯。
智能走马灯都由“普通开关电源+单片机AT89C51控制”，电灯用于调节滤波器的负载功率。
走马灯电路不含干扰源，也不含抗干扰软、硬件，是“纯裸机”。
智能走马灯统一制作的，可以代表普通的大多数智能设备。
电磁干扰发生器输出较低的干扰电压时，智能走马灯工作正常；干扰电压较高时，走马灯工作不正常，发生复位、死机、显示错乱等故障。
智能走马灯能承受的最高干扰电压值便可测得，根据国际标准IEC 61000，或者国家标准GB/T 17626，或者厦门超力电子有限公司制定的“电磁抗干扰器”标准Q/XMCL 001-2011，可以确定对应的抗扰度，并将之作为滤波器抗干扰性能的指标。
我们采用10种不同滤波器产品逐一代替图1中的滤波器，并测试智能走马灯的抗扰度。
10种滤波器是：瑞士SCHAFFNER，德国VAC，日本TDK、日本三基，韩国BIT；中国航天706所、北京爱科创业电子、上海埃德电子（前身为中国航空无线电电子所电磁兼容研究所）、上海安州电子、常州坚力电子制造的，并按要求接地。
实验结果是，10种滤波器保护的智能走马灯的电磁兼容性相当一致。
（1）“射频场感应的传导骚扰”抗扰度3级（国际标准最高等级），都能承受干扰试验电压10V。
这表明滤波器是消除无线电干扰的好器件。
（2）“脉冲群”抗扰度2级左右，能承受干扰试验电压相接近，约900～1200V，频率100K Hz。
其中中国航天706所的滤波器抗扰度最高，达到1200V；可惜远未达到2000V（抗扰度3级）的要求，都不适应典型的工业环境。
如果没有滤波器保护，智能走马灯自身可承受脉冲群干扰700～800V。
可见“滤波器+接地”的贡献为200～400V。
如果滤波器不接地，单独贡献约几十伏。
实验表明，滤波器消除脉冲群干扰的能力很弱。
（3）“浪涌”抗扰度0级，都不能承受浪涌500V，表明滤波器没有抗浪涌干扰功能。
将2个滤波器串联使用，观察效果的提高，都在测量误差范围内，观察不到。
结论：一般智能设备由开关电源或者隔离变压器稳压供电，再采用滤波器保护，接地或者不接地，都不能适应工业环境，即滤波器，接地或者不接地，都不能消除工业干扰。
按照GB/T 7343-1987标准，滤波器的全称是“无源无线电干扰滤波器”，用于消除几伏电压的无线电干扰。
它用于消除工业干扰没有标准依据。
2、抗电磁干扰器
我们测试了厦门超力电子公司的PEVIO“抗干扰器”，型号EMC3的实验结果如下。
（1）“射频场感应的传导骚扰”抗扰度3级，达到国际标准最高等级，能承受干扰试验电压15V以上。
这表明抗干扰器是消除无线电干扰的好器件。
（2）“浪涌”抗扰度4级，能承受浪涌干扰电压：线-线2KV，线-地免试（不接地）。
（3）“脉冲群”抗扰度3级，能承受干扰试验电压2KV，频率100K Hz。
结论：一般智能设备采用EMC3抗干扰器保护，可适应典型的工业环境。
型号EMC4抗干扰器的实验结果如下。
（1）“射频场感应的传导骚扰”抗扰度3级，达到国际标准最高等级，能承受干扰试验电压20V以上。
这表明抗干扰器是消除无线电干扰的好器件。
（2）“浪涌”抗扰度4级，国际标准最高等级，承受浪涌干扰电压：线-线2KV，线-地免试（不接地）。
（3）“脉冲群”抗扰度4级，能承受干扰试验电压4KV，频率100K Hz。
结论：一般智能设备采用EMC4抗干扰器保护，可适应严酷的工业环境。
3、开关电源
测量电源抗干扰能力的实验电路如图2所示。
它是图1简化而得。
图2 电源抗干扰能力实验电路
普通“开关电源”保护的智能走马灯可承受的脉冲群电压700～800V，频率100K Hz。
实验表明，“开关电源”具有较低的抗脉冲群干扰能力。
4、隔离变压器稳压电源
普通“隔离变压器+整流+7805稳压电源”保护的智能走马灯可承受的脉冲群电压700～800V，频率100K Hz。
实验表明，“开关电源”具有较低的抗脉冲群干扰能力。
5、UPS电源
在钢铁公司转炉厂，我们将“现场电磁干扰检测仪”连接在西门子智能控制系统中的UPS电源输出端，历时半小时，就捕捉到5次电磁干扰，最高电压达到1430V。
实验表明，在UPS供电条件下，仍然属于“典型的工业环境”，应该采用EMC3、4的抗干扰器保护智能设备。