电气调试中电子电路的干扰问题探究

2020-03-27 06:48房煜皓
通信电源技术 2020年22期
关键词:电子电路干扰源调试

房煜皓

(国华徐州发电有限公司,江苏 徐州 221166)

0 引 言

分析研究电气调试过程中存在的一些干扰因素,并对其进行有效排除,能够大幅度提升整个电子电路的工作质量和工作效率,确保电子电路在整个实践应用过程中的安全性和可靠性。由此,本文主要探讨电气调试中电子电路的干扰因素,并提出消除干扰的措施。

1 电气调试中电子电路的干扰因素和危害

1.1 干扰因素

电气调试过程中电子电路会受到内外部因素的影响,造成电气调试工作的效率下降,甚至会形成安全隐患。电气调试中电子电路的干扰因素如表1所示。

表1 电气调试中电子电路的干扰因素

1.1.1 外部因素的干扰

外界因素的干扰一般情况下是指空间辐射对电子电路的干扰,电气设备运行过程中也会受到空间内其他东西对电子电路造成的干扰。原因在于电子电路设备不是独立存在的,而是与线路和无线天线等共同存在。集群性的模式使得其他设备的辐射会干扰电子电路设备,甚至在某些特殊情况下辐射干扰过大,影响无线电传输以及导致整体性的电气设备瘫痪,无法正常运转[1]。此外,人为因素诱发的干扰问题,一方面是由于接地问题而导致的,工作人员在进行电气调试的过程中,专业技能水平有待提高,另一方面则可能是对电气设备的日常养护工作没有做到位,缺乏重视,导致设备受到损坏,出现干扰现象。因此,需要相关工作人员及时维修设备,避免出现不可逆的伤害。

1.1.2 内部因素的干扰

内部因素的干扰,主要是电子系统内部信息通道传导方面的干扰。电子电路信号在正常运转的过程中会产生信息通道传导干扰,一般情况下是电子元件及内部导线所引起的。因此,信息通道传导干扰所造成的影响是直接的,波及面也会比较广,对电子电路运行的全过程产生影响。电子电路设计方面的不足也会对电子电路造成干扰。电子线路设计过程中难免有一些问题考虑不到,或者是随着电气设备的应用而逐渐显现出来的不兼容问题,这些都会加剧干扰问题,不利于电气调试工作的有序进行。

1.2 干扰危害

1.2.1 空间辐射干扰危害

空间辐射干扰也是电气调试中电子电路干扰的主要形式,能够以空间中的任何物品为介质将干扰源向电气设备中的电子电路系统传播,从而对电子电路产生干扰。它的干扰范围更加广泛,其干扰源主要由电磁能量构成,如一些控制电路和信号电路,这些都是干扰的潜在条件,给空间辐射干扰带来一定的传播途径,使得干扰源通过传播途径进行一定的扩散,从而对整个电子电路系统造成一定的危害影响,导致电器元件的运行效率受到影响[2]。根据空间辐射干扰的不同层级可以分为远辐射干扰和近耦合干扰。其中远辐射干扰是通过对电子电路系统中的各个部件产生干扰,而近耦合干扰则是对通信这一部分原部件产生干扰[3]。空间辐射是一种电磁性干扰,会在干扰源入侵到电子电路系统之后就立即形成一种层级性的干扰,从而导致整个电子电路系统产生运行状态不稳或者是系统瘫痪的问题。

1.2.2 信息通道干扰产生的危害

信息通道干扰是一种电磁场的干扰,利用电气设备中的导线进行干扰源的传播。导线作为电子系统的重要组成部分会使电磁干扰对整个系统造成不良影响,使得干扰从不同程度来进行扩散,影响整个信息通道,信息系统的通道干扰就由此产生,而且对电气设备的危害面比较广泛。在电子电路系统中的大多数部分都包含了导线,信息通道干扰就以导线为传输介质将干扰源传递到电子电路系统之中的各个部分。这种方式所造成的干扰具有一定的层级性,而且对电气设备运行的整体性会造成比较恶劣的影响。信息通道干扰对不同的电子电路所产生的危害是有所差别的,可能造成电气设备在运行过程中产生低频震荡,又或者是导致电子电路系统的瘫痪,无法正常工作,从而对电气设备的运转造成不利影响。

2 对电气调试中电子电路干扰问题的解决措施

针对不同的干扰源要制定有针对性的解决策略,优化零部件的抗干扰性能,抑制干扰源并有效落实干扰的检测方法,以有效降低电气调试种电子电路干扰问题发生的概率。

2.1 根据不同零件的功能来优化其抗干扰性能

零件的敏感性不同对电子电路的影响也会有所差异。在电气调试过程中,如果产生电子电路的干扰问题,则应该考虑电子电路系统中是否存在一些敏感性比较强的零件,存在时就需要考虑各零件对电子电路工作效能的影响[4]。要想使得干扰问题得到科学合理地处理和解决,就需要相关人员能够很清楚了解这些零件的各个功能和特点,大幅度提升其抗干扰性能。具体解决办法为,首先根据不同的零件的实际应用过程和应用程度,科学合理地利用它的传输方式和传输载体,使得这些零件在工作过程中受到一些干扰问题时,能够进行合理应对,避免电子电路产生干扰问题,并且要保持整个调试过程中的工作水平[5]。其次一些零件,如单片机投入到运行过程时,为了避免出现一些性能问题,应该对其进行很好地放置,可以进行悬空等。在对一些电源的线路进行选择时,也要充分的考虑到它们不同的适用性,并且要对它们在实际应用过程中的一些质量性能进行有效评估,避免电源线和其他线路在运行过程中因载荷过大而产生一些干扰问题。最后在一些敏感零件的使用过程中,要想使得它的抗干扰性能大幅度提升,就要求电气调试工作人员应用不同的抗干扰措施,通过一些敏感电子来让它吸收电压,利用一些滤波器除去产生的干扰信号,通过电阻器来对电流和电压进行相应隔离,尤其是对一些频率比较低的系统。而在对电容器进行选择和安装时,要根据不同频率的部分来选择不同的电容器,此外还要将它们的引线进行相应缩短,尽可能节约材料,并确保正确的安装位置[6]。

2.2 对干扰源进行全面有效地抑制

全面有效地抑制干扰源是避免电气调试中电子电路干扰危害的重要举措,能够有效提升电气系统运行的稳定性及可靠性。因此,要采用一系列有效的方法进行具体的落实,合理抑制电子电路中的干扰因素,降低干扰因素的传播。

2.2.1 电磁干扰方面

第一,落实屏蔽措施,电气调试人员可以通过提高对屏蔽线外套接地问题的重视程度来提升屏蔽的效果。常见的屏蔽对策有磁屏蔽和静电屏蔽,其目的都在于降低电磁对电子电路所造成的干扰。第二,合理调整布局和布线,在布线时要分开布置,降低干扰的可能性,而且在设计布线方案时要尽可能缩减线的长度,走线的长度短造成干扰的可能性也会比较小。此外在布局时要根据变压器的位置进行综合考虑,选取最科学干扰最小的部位进行放置。

2.2.2 地线干扰

对地线干扰源进行有效抑制主要从3个方面着手,具体如表2所示。首先可以利用数字接地和模拟接地的方式减少干扰发生的概率。这两种接线方式具有明显的优势和特点,能够通过电耦合的方式隔离地线,最大限度地规避地形对地线可能造成的干扰。其次可以利用单点接地的方式减少地线干扰。在设置地线时,将所有的地线连接在同一点上,以降低地线干扰发生的概率。但是这种方式在实际应用过程中具有一定的局限性,一般情况下只适用于相距比较近的两条电路上或者是电流电压值相对较小的情况,应用范围是有限的。最后科学合理地设置多点接地,利用该方式减少干扰的发生。这种方式与单点接地并不是对立的,运用得当能够有效降低地线干扰。其将所有电路的地线均连接到比较接近位置的接地母线上,进而有效降低阻抗力,并降低对电子电路所构成的干扰问题。

表2 地线干扰的有效抑制措施

2.3 有效落实电子电路干扰问题的检测工作

2.3.1 通电观察法

通电观察法就是指在通电状态下,对干扰产生的部位和产生原因进行分析和观察。在断电状态下,无法对干扰问题进行有效检测时,有关工作人员可以使用通电观察法来进一步分析干扰因素和原因。如果电子电路中有一些意外情况,如冒烟等类似的情况出现,那么通电观察法就是一个最好的分析干扰问题的办法[7]。通过逐渐施加电压,有关工作人员能够更快更便捷地发现干扰问题,并且采取合理的办法措施。

2.3.2 对比法

科学合理地应用对比法,就能够更加准确找到干扰部位,帮助有关工作人员来正确分析产生干扰的因素。在检测过程中,有关技术人员应该将整个电子电路系统在正常工作状态下的电流电压以及在问题状态下一些容易出现干扰的问题部分进行数据整理,来将出现的结果进行对比,正确有效地分析出出现干扰的部位,查出干扰因素。此外,要想更加准确定位干扰的位置,有关工作人员可以进行进一步研究,有效排除电子电路中的一些无关零件,逐步缩小整个观察的干扰范围,从而使结果更加准确。

2.3.3 信号追踪法

在采用信号追踪法分析电气调试过程中的干扰问题和检测工作时需要用到示波器。使用示波器时要选取正确的频率来进行有效接入,根据不同级别和类型的信号对其进行相应检测。如果某一个级别或者是某一类型的信号出现变化程度较大的情况,那么由此就可以得出是这个级别或类型的信号出现了问题,从而使得电子电路系统产生了干扰。在使用信号追踪法对其进行检测时,有关工作人员应该要注意在整个电子电路系统的回路中,其产生的结果对整个系统的影响,并且要将结果进行及时反馈[8-10]。

3 结 论

现阶段,我国电气设备的使用范围逐步扩大,这就对它的使用性能和安全问题提出了更高的要求。在电气设备进行调试过程中,电子电路对其产生干扰是一个很复杂的问题,并且它的实践性也很高,因此有效分析了产生问题的原因和解决措施。在对它的抗干扰措施和因素进行有效分析时,通过分析出产生干扰的各种原因,从而有针对性地解决问题,并且要深入分析整个电子电路系统的具体结构和工作过程,有效提升电子电路抗干扰技术,提高整个电气设备在调试过程中的安全性、可靠性以及稳定性。

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