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隔離電源在軌道交通設備中的EMC(電磁兼容)設計


時間:2017-11-07 作者:儀商網
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(1)DC/DC防護器件放置于接口位置,遵循“防護+輸入濾波+隔離電源+輸出濾波”的原則。

(2)布局時盡量遵循走直線的方式,避免“U”字型或“Z”字型布局走線,以免降低防護濾波的效果或失效。

(3)防護濾波電路(輸入濾波與輸出濾波)在布局走線時,以走PCB導線的方式設計,禁止在下方作鋪銅設計;隔離電源模塊下方不要布電路及信號線。


1.2 信號處理
如圖1所示,存在很多傳感器裝置,實現對機車運行狀態進行采集。通過AD模數處理后反饋給MCU,然后通過數據傳輸至司機室或主控制室,以判定機車運行的安全狀態。此種功能就決定了此設備必須滿足高性能的電磁兼容性能。信號是設備最敏感的電路之一,極容易受到ESD、RS、EFT、SURGE、CS的影響,為盡可能降低信號對噪聲的敏感度,以下兩方面需重點考慮:
(1)信號電路設計:

針對敏感信號,如傳感器、采集處理電路、小信號控制電路、通信電路、復位電路、報警電路、液晶顯示電路等敏感電路,在設計時均要做一定的濾波處理。
可采取電容濾波、RC濾波、LC濾波,濾波電路在布局時要靠近電路端口且環路保持最小化;
信號接口電路端口一定要放置防護濾波器件且靠端口放置。
(2)信號PCB設計:

信號部分,PCB盡可能使用多層板并合理分層,如4層板及以上;

信號線在布局時遠離噪聲電路,如數字電路、開關電路、時鐘電路等;

信號線在走線時,不要靠近板邊緣且走線盡可能短。


1.3 結構設計
軌道交通設備的外殼一般都是金屬殼。金屬殼接地對靜電有很好的泄放作用,同時對RE、RS有很好的屏蔽作用。但是如果機殼的結構沒有設計好,不僅起不到應有的作用,有時會引起反作用。

針對金屬機殼的設計,有以下幾點需重點關注:

(1)接地:金屬機殼接地推薦采用單點接地,即輸入濾波器的地就近接至金屬機殼,然后在金屬殼接地處設計安全接地點;為保證良好接地,應大面積接地,可使用墊片處理,接地區域不應有氧化漆;預留在設備內部的接地線長度盡可能短,一般不應超過5cm。

(2)外形設計:設備的外殼一般不是一個完整的封閉外殼,是通過幾部分組合而成的,這就導致屏蔽效能變差、阻抗變高,對輻射、靜電均有影響。為盡可能提升金屬機殼的作用,在組合設計時,接合處應采取錯位對接且每隔10cm左右用螺絲固定;孔、洞設計時,盡量采取圓形孔或六邊形孔,孔徑不應超過系統最高工作頻率的λ/20。


關鍵詞:隔離電源 軌道交通 電磁兼容    瀏覽量:918

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