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變頻空調(diào)單片機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2011-02-16 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

圖3光耦合器的應(yīng)用

圖4光耦合器的應(yīng)用

(1)采用隔離電源消除各功能模塊間的相互影響,提高的能力;

(2)使用低通濾波器電源的干擾源大部分是高次諧波,因此利用低通濾波器濾掉高次諧波,以改善電源波形;

(3)采用分散獨(dú)立的功能塊供電在每塊功能模塊上用三端穩(wěn)壓集成芯片,如7805等集成穩(wěn)壓電源。每個(gè)功能塊單獨(dú)對(duì)電源進(jìn)行過(guò)載保護(hù),不會(huì)因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)遭到破壞,且減少了公共阻抗的相互耦合和公共電源的相互耦合,大大提高了供電可靠性,也有利于電源散熱。

地線干擾通常表現(xiàn)為外部干擾通過(guò)公共地線進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng),數(shù)字地線的干擾還表現(xiàn)為邏輯地的不等電位。因此,系統(tǒng)的地線布置相當(dāng)重要。解決地線干擾的辦法是正確處理好地線隔離問(wèn)題,同時(shí)為了避免模擬電路引入的噪聲通過(guò)地阻抗對(duì)數(shù)字電路產(chǎn)生影響,數(shù)字地與模擬地應(yīng)分開(kāi)布線,單點(diǎn)連接。

將以上原則應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)的中,本系統(tǒng)采用了如圖2所示的電源、地線。

23過(guò)程通道措施

過(guò)程通道主要是系統(tǒng)本身和外圍器件所產(chǎn)生的聯(lián)系。前向接口、后向接口與主機(jī)以及主機(jī)之間相互進(jìn)行信息傳輸?shù)穆窂?,它的干擾主要是長(zhǎng)線傳輸?shù)母蓴_。系統(tǒng)中解決的辦法是采取光電耦合的措施。

光電耦合是采用半導(dǎo)體光電耦合器件進(jìn)行隔離。它的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種干擾,使輸入電路中的干擾信號(hào)不能直接從電路上進(jìn)入輸出電路,從而使過(guò)程通道上信噪比大大提高。光電耦合有很強(qiáng)的抗干擾能力,原因如下:

(1)光電耦合的輸入阻抗很小,一般只有100Ω~1kΩ之間,而干擾源內(nèi)阻很大,通常為100kΩ~100MΩ之間,因此分壓到光電耦合器輸入端的噪聲很??;

(2)干擾噪聲雖有較大的電壓幅度,但能量小,只

能形成微弱電流,而光電耦合器輸入部分的發(fā)光二極管是在電流狀態(tài)下工作的,即使有很高電壓幅值的干擾由于不能提供足夠的電流而被吸收;

(3)光電耦合是在密封條件下實(shí)現(xiàn)輸入電路和輸

出電路的光耦合,不會(huì)受到外界光線的干擾;

(4)輸入電路和輸出電路之間分布電容極小,一

般為0.5~2pF之間,而且絕緣電阻極大。因此,電路一邊的干擾很難通過(guò)光電耦合器饋送到另一邊去。[2]

系統(tǒng)主要在三種情況下應(yīng)用了光電耦合器。其一是室內(nèi)機(jī)信號(hào)由CPU的P21腳經(jīng)過(guò)光耦輸入到通信線上去,如圖3所示。為了使光耦兩端的輸入和輸出電平與各自的電路匹配,將光耦兩邊的電源分別置為各自電路的電源。電路中的+12V電源通過(guò)一個(gè)1kΩ的電阻接光耦的輸入端,這個(gè)電阻作為光耦通路中的限流電阻,通過(guò)光耦輸入端的電流大小為I=12mA。因?yàn)殡娏鱾鬏斅式咏?00%,故在輸出一側(cè)使220V電源通過(guò)一個(gè)22kΩ的電阻,I′=220/22k=10mA,略小于輸入端電流。第二個(gè)應(yīng)用光電耦合的地方是室內(nèi)機(jī)接收室外機(jī)的信號(hào)處。第三個(gè)應(yīng)用光電耦合的場(chǎng)合是輸出驅(qū)動(dòng)PG電機(jī)處,如圖4所示。其原理分析完全同上,不再贅述。

從以上的分析看出,通過(guò)AC/AC隔離電源和光電耦合電路,使以單片機(jī)為核心的中央處理控制系統(tǒng)與外界完全隔離開(kāi)來(lái),極大地提高了系統(tǒng)運(yùn)行的抗干擾能力,如圖5所示。



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