怎样提高单片机的抗辐射干扰能力?

2020-02-16 作者:科技成果   |   浏览(135)

  公司的产品主控板是单片机,但是,由于机器内部很多继电器,电磁开关等元件,因此单片机主控板的稳定性非常差,继电器的一次关断或者打开都会使得其控制信号受到很大的干扰,我主要负...

  公司的产品主控板是单片机,但是,由于机器内部很多继电器,电磁开关等元件,因此单片机主控板的稳定性非常差,继电器的一次关断或者打开都会使得其控制信号受到很大的干扰,我主要负责这块的工作,因为刚毕业,没有这方面的经验,请教下高手该怎么解决这个问题?PCB?还是使用其他屏蔽方式?。。。。谢谢了。。。。。

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  在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性 的要求,避免在

  (1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地

  方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。

  (2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传 播路径是通过

  (3)敏感器件,指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱信号放大

  抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的 抗干扰性能。

  抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要

  的原则,常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容

  来实现。减小干扰源的 di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。

  (1)继电器线圈增加续流二极管,消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加 续流二极管会

  使继电器的断开时间滞后,增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。

  (2)在继电器接点两端并接火花抑制电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K 到几十K,电

  (3)给电机加滤波电路,注意电容、电感引线)电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对电源的 影响。注意

  高频电容的布线,连线应靠近电源端并尽量粗短,否则,等于增大了电 容的等效串联电

  (6)可控硅两端并接RC抑制电路,减小可控硅产生的噪声(这个噪声严重时可能 会把可控硅

  所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同,可

  以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰 噪声的传播,有时也可加隔离光耦来解决。电

  源噪声的危害最大, 要特别注意处理。 所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干

  扰。 一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离,用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽

  (1)充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好,整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单

  片机对电源噪声很敏感, 要给单片机电源加滤波电路或稳压器,以减小电源噪声对单片机

  的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω

  (2)如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π

  形滤波电路)。 控制电机等噪声器件,在I/O口与噪声源之间应加隔离(增加π形滤波

  (3)注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近,用地线把时钟区隔离起来,晶振外壳接地

  (4)电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模拟信号。尽可能把干扰源 (如电机,继电

  (5)用地线把数字区与模拟区隔离,数字地与模拟地要分离,最后在一点接于电源地。A/D、

  D/A芯片布线也以此为原则,厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求。

  (6)单片机和大功率器件的地线要单独接地,以减小相互干扰。 大功率器件尽可能放在电路

  (7)在单片机I/O口,电源线,电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件 如磁珠、磁环、电

  提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声 的拾取,以及从不

  (2)布线时,电源线和地线要尽量粗。除减小压降外,更重要的是降低耦 合噪声。

  (3)对于单片机闲置的I/O口,不要悬空,要接地或接电源。其它IC的闲置 端在不改变系统

  (5)在速度能满足要求的前提下,尽量降低单片机的晶振和选用低速数字 电路。

  我先说说我在这方面的经验吧!不当之处请指正,有好经验与心得也请大方贡献!

  1、我习惯于将不用的代码空间全清成“0”,因为这等效于NOP,可在程序跑飞时归位;

  3、在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog,以监测程序的运行;

  4、涉及处理外部器件参数调整或设置时,为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新

  6、在有通讯线C、三线制等,实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高,

  5、在有继电器的应用场合,尤其是大电流时,防继电器触点火花对电路的干扰,可在继电器

  6、为防I/O口的串扰,可将I/O口隔离,方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔

  8、选择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效,我想这点应该最重要。因为器件天生

  的不足是很难用外部方法去弥补的,伟普电机但往往抗干扰能力强的就贵些,抗干扰能力差的就便

  展开全部楼主,首先请告知一下你的单片机是什么型号另外,把单片机用在工控上面,来自感性负载的干扰能力往往是无法通过屏蔽来完全屏蔽掉的对于电机启动,或者继电器等,如果你用单片机的IO口来控制的话一定要加光耦,比方说我的工控板上用的TLP521-4,而且你的光耦必须是另接电源不能跟你的单片机板子共用一路电源

  对于通信方面的信号屏蔽,则可以用6N136光耦,另外就是用铝箔做一个屏蔽层

  展开全部1.对单片机系统使用独立的供电,避开和继电器等设备使用同一个电源。2.对单片机供电系统的输入电压略大于额定电压,比如单片机系统使用5V供电,则输入电压为5.5V~6V,在系统中使用LDO来降压,当然,在单片机系统中该滤波的就滤波,该加退偶电容的就要加退偶电容。3.单片机系统的数字信号输入输出全部使用光电隔离。模拟信号的输入输出使用隔离放大器。

  5.PCB板的设计也是关键,你可以上网找华为公司的PCB设计规程来作为参考。

  8.继电器、电机等电感性的设备,需要在线圈上并联RC电路和保护二极管来缓解通断电时造成的冲击。

  展开全部首先如果对时钟要求不高的话,建议采用内部晶振,如果要求高的话,建议采用四脚的贴片无源晶振,就是有两个脚接地的那种。(尽量选用比较低的频率)。然后继电器除了加上反向二极管之外,在输出端,加RC消电弧。pcb不版要规范,注意强电和弱电的处理,采用一点接地,加大滤波电容,并加上 小值的陶瓷电容,在单片机和芯片附近加陶瓷电容(0.1uF)还有也是比较头疼的也是干扰主要源头:电磁干扰,如果空间和条件允许的话,做好屏蔽(要用铁来屏蔽哦,这是电磁干扰)

  还用机器运行时的温度,如果温度很高的话,你就要查看技术资料,高清每个电子元件的参数特性,选用参数合适的或者给它们降温(如加风扇、散热片等)

  还有好多好多,在实际调试的时候还会出现各种各样的问题,这都是正常的,不要灰心,电子工程师就是来解决这些问题的,多做实验,细心排查,努力!

  展开全部你们的主控板 有没有用光耦隔离你可以搜索一下光耦隔离芯片一般来说 电磁开关元件与单片机相连接的部分都要用光耦隔离哦PCB的布线上也要注意尽量保持距离 减少拐点

  首先分析是什么地方受到干扰了,然后消除该问题有三种办法:一种就是抑制干扰源,从根本上去除干扰的存在;其次破坏干扰路径,使干扰达不到敏感部件;最后一种办法就是保护敏感器件。分别对以上三种提出一点建议:最好的办法就是从根本上切断干扰源,你可以试试将继电器尽量远离敏感器件,或者是在电源信号处加适当的电容将干扰滤除到地上,或者是采取屏蔽,如果继电器允许可以靠近周围的铁壳或者是金属物,这样让干扰更容易耦合到金属板上介入大地;第二种就是减小电路的回路部分,让电走捷径,经快的导入到地上,不要绕一大圈才接地;第三种就是屏蔽敏感器件部分,提高敏感器件的抗干扰性,可以加屏蔽罩或者是电路增加适当的电容滤除干扰。其实上诉说的都很泛泛,主要看设备本身的结构和电路板的布线,这可是门学问一时半会也说不清楚,有时间多看看相关电磁兼容布线的书籍可以得到很多启发的。

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