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摘要：随着自动化技术高度发展，电子控制设备和系统的功能日趋复杂，规模也越来越大，使得电子设备的抗干扰问题具有更大的复杂性和普遍性，抗干扰问题已成为电子控制设备领域的一个既重要又迫切解决的实际问题，对电力电子装置抗干扰技术进行研究。
关键词：电力电子；装置；抗干扰；技术
前言
随着电子技术的迅速发展，电子自动化装置的应用范围越来越广泛，为推动工业生产的发展起到了巨大的作用。电子自动化装置可以应用到各种复杂的工业生产环境中，由于自身的电器元件比较多，特别容易受到外界电磁的干扰，这大大影响了设备的正常运行，为工业生产的顺利进行带来了不稳定因素。笔者结合多年的工作实践，分析了干扰电子自动化装置正常工作的主要因素，并有针对性的提出了一些电子抗干扰技术，有一定的参考意义。
一、电子自动化装置的干扰因素分析
在工业生产现场，存在着各种类型的电磁信号，它们严重影响着电子自动化设备的正常工作。为了提高设备的抗干扰能力，首先要对干扰因素进行认真分析。一般来说，干扰因素主要有静电干扰、电磁耦合和辐射干扰、共阻干扰和电网干扰等等。
1.1电磁耦合和辐射干扰
设备在运行时，一些电器元件周围会存在一些固有的电磁场，当有强电流通过电路线时，会形成干扰电磁场，和电器元件的磁场交叉造成耦合电磁干扰。在这种情况下，电子自动化装置的电动机设备、电力动力线、磁铁、变压器等都会形成不同的交变电磁场，对设备造成干扰。此外，产生的电磁波也会出现散发，导致装置吸收散发电磁而形成电磁辐射干扰。常见的辐射干扰有触点电气运行辐射干扰、高频感应辐射干扰、电弧辐射干扰等等。
1.2静电的干扰
静电干扰是电子自动化装置最常遇到的干扰因素。当装置在运行时，动力电流会通过装置线路产生一个较强的电场，这个电场会对装置固有的电容耦合、装置电容等产生强烈的干扰，影响其正常运行。干扰强度受到电力大小、线路间隔距离、平行线距离和电容器大小等因素的影响。
1.3漏电耦合干扰和电网干扰
漏电耦合干扰一般是由电线绝缘性下降造成，当线路出现老化、破皮等情况造成电线漏电时，各线路就会形成漏电耦合。这种情况主要出现工作环境比较恶劣的环境下，如电子设备内灰尘较多、湿度很大时，电器元件工作发热，造成器件上凝结露水，线路绝缘电阻下降出现漏电耦合干扰。电网是电子自动化装置的动力源，电网为装置提供动力的时候也产生干扰信号。如切换大功率用电设备时，会产生电压电流冲击，造成电子自动化装置的输入电力波动；可控硅触发导通时，会出现电网电压波形畸变；输电线路会接受各种高频辐射干扰信号，通过电压变压器耦合对电子自动化装置造成干扰。
1.4共阻干扰
共阻干扰主要是由公共导线造成的电感或电阻。电路回路之间存在着许多共用电线，当电流流过这些电路线时，线路上会出现电压差，电压差耦合到其他电子回路中，形成共阻干扰。如模拟电路和数字电路公共地线时，当数字电路工作处于工作开关状态时，由于开关频率较高，地线电流随着电路状态改变而变化，地线的阻抗也随着改变。阻抗改变时，共接状态的模拟电路中电压也会发生变化，从而对模拟电路产生干扰。这种共阻干扰强度收到电路工作频率、线路长度、电线横截面大小等因素的影响，当工作频率越高，线路越长时，干扰就越大。通常，共阻抗干扰由地线共阻抗耦合干扰和电派共阻抗耦合干扰两部分组成。
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二、电子自动化装置的抗干扰技术研究
2.1 噪声抑制技术的基本策略
要抑制电子系统的噪声干扰，首先应对干扰有一个全面而深入的了解，即应了解干扰的来源、性质、传递途径、耦合方式以及干扰信号的形式等，然后再采取相应的抑制措施，做到有的放矢。首先，消除或隔离噪声源。对于人为产生的噪声源，其中有很大一部分可以来取积极的办法予以消除。其次，切断及阻碍噪声的干扰通道。由于噪声派形成干扰所通过的锅台通道不同，因而也就形成了不同的干扰方式，所以对其的抑制措施也就应有所区别。而切断及阻碍噪声的耦合通道是抑制噪声干扰的有效途径之一。最后，尽量减小接收电路对噪声干扰的敏感性。个设计良好的电路（或电子设备）应具有对有用信号敏感、对噪声干扰信号不敏感的优良特性，而这些，也正是电路抗干扰技术的主要任务。
2.2静电屏蔽与电磁屏蔽
当电子自动化装置受到静电或电磁干扰时，应采取一些抗静电和电磁干扰的措施来减小或消除这种干扰。根据以上静电产生的原因分析，可以采用以接地为主的方式将装置电线之间的静电进行屏蔽。还可以把装置进行屏蔽处理，将相应的屏蔽体接地，保证装置在不受静电干扰的情况下正常工作。电磁屏蔽措施和静电屏蔽的工作原理相似。采用高导磁材料制成屏蔽体，或将运行时的干扰体进行屏蔽，让装置不能吸收或接触到散发的磁信号，从而保障装置的稳定运行。
2.3抑制电磁干扰的一些措施
抑制电磁干扰应考虑的主要问题是合适的接地、屏蔽、滤波、机箱内部的合理布线等。设备的良好接地，可以降低设备对屏蔽和滤波的要求；而良好的屏蔽，也可以对滤波降低要求；机箱的不合理设计和内部不合理的布线。将会引起许多麻烦事情，可导致其它措施失去作用。
2.3.1 滤波器
一般对于交流装置和系统来说，来自电源进线的电磁干扰比较严重，它是一种传导干扰，抑制这种干扰，目前比较普遍的方法是采用滤波器。滤波器输入、输出线必须互相分开，切忌平行走线或缠在一起，要尽量缩短引线。最好加装金属屏蔽。使用有源滤波器和数字滤波器也可以收到良好的抑制干扰的效果，使用者应根据具体情况确定应该采取的措施。要注意合理地选用和安装滤波器，否则抑制干扰的效果将会很差。
2.3.2隔离
隔离的实质是切断共地耦合通道，抑制因地环路引入的干扰。下面介绍几种隔离电路的例子。① 继电器电路给出开关信号，用线圈接收信号，用触点发送和传递输出信号，从而避免了共地。② 采用变压器隔离，用于无直流分量的信号传递。③ 光电耦合器隔离电路是目前数字系统中用得较多的一种。总之，要处理好控制电路入端和出端部分的隔离，为防止外部浪涌电压由输出回路侵入数字电路，一般采用继电器隔离输出、光耦合器隔离输出、变压器隔离输出、印刷板之间信号通过缓冲器输出、分散设置电源等。
2.4其他抗干扰技术分析
抑制共阻抗干扰技术的措施有：选有质量较好的电源，增大电源的功率容量，保证获取的电源内阻很小；同时选有截面积较大的导线，缩短其长度，减小电源线及地线的阻抗。抑制漏电耦合干扰的措施有：对装置进行定期检查，保证电路内部的清洁卫生，去除电附在电器元件上的灰尘和杂物；同时保证信号线之间由适当的距离，采取一些信号屏蔽措施，提高装置的抗漏电耦合干扰。抗电网干扰的措施有：采用适当的压敏电阻，吸收电网中的电压波动；在电源变压器的两侧及整流电路上，安装高频滤波装置，抑制电网电压的高频干扰。
参考文献：
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[3]罗鸣.刍议电子自动化控制装置的干扰及抑制[J].中国科技纵横，2010（14）.
论文作者:邵先锋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/15
标签：干扰论文; 装置论文; td-scdma论文; 抑制论文; 电路论文; 抗干扰论文; 电子论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;