环境对数字电路稳定性的影响

史振跃

【关键词】环境因素;数字电路系统;稳定性;影响分析

随着数字电路系统在社会生产生活当中运用越来越广泛，不可避免地也暴露出来一些问题（诸如数字电路运行的可靠性）。数字电路系统运行是否可靠会直接关系到数字电路系统能否充分发挥系统自身的作用，因此，针对数字电路系统的可靠性问题也一直都是技术研发人员所普遍关注的问题。

在数字电路的实际运行过程当中，环境温度会对数字电路的运行稳定性产生影响性作用。具体，在数字电路当中，一些电气元件内部存在诸多薄弱环节，在较高环境温度中持续工作时间较长的情况下，容易造成数字电路元器件的永久性损坏。另外，数字电路元器件参数也会随着温度的升高而不断变化，当温度升高，数字电路系统便会因为参数的不稳定而导致数字电路系统不能够正常稳定运行，导致整个数字电路系统的整体运行速度大幅下降。而当周围环境温度逐渐下降以后，又可能会因为温度的骤然变化而对电路系统造成永久性伤害。

环境温度会对数字电路电缆的特性阻抗Z。产生一定程度的影响，特性阻抗zc的数学表达式为：

环境湿度在一定程度上也会对数字电路的稳定性产生影响性作用，具体为，环境湿度对数字电路的影响集中体现在其对数字电路板的影响。湿气可能会透过电路塑料板封装引脚处的缝隙部位，侵入到电路板内部，产生电路板吸湿现象，进而对电路板造成腐蚀性作用。最终导致数字电路运行的不稳定。

其次，当环境湿度较大的情况下，会对数字电路中的数字电缆传输特性产生影响性作用，导致电路系统运行的不稳定。当环境湿度增大。数字电缆的介电常数E出现较大幅度的波动变化，进而会影响到数字电路的电感与电容，导致数字电路的特性阻抗zc发生波动。

最后，环境湿度还会对数字电路电缆的衰减常数产生影响性作用。进而影响到电路稳定性。具体而言，数字电路电缆的衰减常数oc主要由两个部分构成，分别为介质损耗常数o1与金属损耗常数a2，也即是：a=a1+a2。

其中，介质损耗常数a1的计算表达式为：

在高湿地区，由于数字电路电缆的相对介电常数会较大，相应地，也会导致电路的电导较大，线路间的电能力也会更强，信号泄露增加，信号衰减随之增大。最终导致线路接地几率增大及绝缘性能降低，使得用户信号电平衡下跌，从而导致数字电路的掉线或不稳定工作。

在数字电路系统的实际运行过程当中，粉尘也是造成电路不稳定的关键性因素之一。由于粉尘尘粒具有荷电性及吸水性，致使空气中的粉尘物质很容易在数字电路系统中的电子设备周围发生凝集沉降作用，从而破坏数字电路系统的电子设备的绝缘强度，情况严重时，甚至可能会直接导致电路出现击穿短路事故。有的粉尘还可能会堆集在数字电路的电子板内部，造成电气误动、短路等，从而最终影响到整个数字电路的稳定性，对其安全运行造成较大危害。

其次，粉尘还可能会堆集于数字电路电子开关的触头或电磁铁芯之间，可能会导致开关触头之间出现接触不良故障。受到堆积粉尘的影响，数字电路中的电子控制系统在实际的使用过程中经常会出现不稳定状况，导致整个数字电路系统使用过程中出现时好时坏的情况。

此外，灰尘堆积还有可能会导致出现数字电路的触头粘连现象，经常会导致数字电路当中的相关设备出现不良事故，从而影响到整个电路系统的稳定运行及正常使用。

在电网的实际运行过程当中，也经常会因为各种因素，而影响到周围数字电路的正常使用，影响到数字电路运行的稳定性。诸如，电网系统中的发电机设备在实际的使用过程中，经常会因为电网系统中的自动电压调节器的调节作用而产生一种电磁力矩，这力矩可以被分解成阻尼力矩分量和同步力矩分量。与发电机组转速变化同方向的分量是正阻尼力矩分量，与发电机组转速变化反方向的分量是负阻尼力矩分量。與发电机组功角变化同方向的分量是正同步力矩分量，与发电机组功角变化反方向的分量是负同步力矩分量。在一定的电力系统运行条件下，自动电压调节器产生的阻尼力矩分量与转速变化反方向。因而是负阻尼力矩分量。当自动电压调节器的负阻尼分量超过发电机的固有正阻尼分量时，就会发生低频振荡，这种低频会在一定程度上干扰到附近电路系统的正常使用，从而最终影响到数字电路稳定性。

虽然数字电路系统在当前的电能调度工作中起着至关重要的作用，但是相关技术在实际的运用过程中，经常会因为各种因素的影响而导致其不能够稳定高效地运行。从而影响到数字电路系统正常功能的有效发挥。从环境因素层面进行考察，环境温度、环境湿度、粉尘以及电网干扰等均有可能会对数字电路稳定运行产生较大程度的影响性作用。而为了能够有效规避环境因素对数字电路系统运行稳定性的影响，则需要相关技术人员能够根据会对数字电路稳定运行产生干扰作用的各方面因素特点，制定出针对性应对措施，尽量降低或消除相关环境因素对数字电路系统稳定性的影响。