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工控电源模块的两种抗干扰方案

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2018-03-31

    在工控行业中,工业控制机因为长时间的运行,直流电源模块容易受到干扰和出现故障。因为其工作环境有可能是户外或高压高磁场环境,如果只是靠电源本身的隔离保护功能,可能会有不足,因此为了更好的保护模块及后级电路,需要外加外围电路来防护。下面说说电源和系统的两种防护方案。


在实际应用中,电路会产生共模干扰,可以在模块的输入端采用共模扼流圈进行抑制。下面是dcdc电源模块采用共模扼流圈的电路图,如下图所示:

    这种方案可防止前级电源对模块的干扰,同时可隔断模块自身产生噪声对前级电路的影响。高要求的场合可在输入输出端加上滤波lc可以有效地抑制模块纹波噪。但其滤波电路参数的选择要适当,输出电容值c2要避免过大,防止模块启动不良或损坏


当应用在高电压场合时,电源输入端有可能会出现高电压脉冲冲击,在对干扰强或emc要求严格的电路,应在输入端加上自恢复fusetvs管进行一级防护。电路图如下图所示:

    这种方案需在输出端也增加共模扼流圈或安规电容,这样可以将高脉冲干扰电压钳制在模块可承受范围内。但是tvs管选择要根据不同场合来选择相应功率和电压值,才能有效防止由于瞬间强烈干扰所造成的影响,在对于有长期脉冲冲击的现象,需增加持久过压过流钳制电路保护。


    在工控系统的电源采用1:1隔离变压器供电是传统的抗干扰措施,对电网尖峰脉冲干扰能起到很好的效果。但1:1隔变效果的好坏取决于屏蔽工艺最好的是选用0.2 mm厚的紫铜板材,原副边各加一个屏蔽层。原边屏蔽层通过一个电容器副边屏蔽层接一起,再接到副边的地上,或者原边屏蔽层接原边地线副边屏蔽层接副边地线。这种方案能有效的隔离了接地环路的共模干扰,缺点是其体积较大。


    工控电源系统的抗干扰措施还有很多,如:拉专线供电法采用电源净化器、铁磁谐振交流稳压器、在线式ups 等抗尖峰脉冲干扰效果都很好


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