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单片机电源系统抗干扰措施,学习《单片机基础及应用》

【摘要】:单片机应用系统所使用的交流电源要与接有强电设备的动力线分开,最好从变电所单独拉一组专用供电线,或者使用一般照明电,这样可以减轻干扰的影响。如果采用磁饱和式交流稳压器,对来自电源的噪声干扰也有很好的抑制作用。此外还能检测电源瞬时短路和瞬时降压,同时产生复位信号。巧妙地利用该类芯片,可以提高单片机应用系统的可靠性。

目前的单片机应用系统大都使用市电(220V/50Hz)。电网的冲击、频率的波动将直接影响到实时控制系统的可靠性和稳定性。因此,在单片机应用系统和市电之间必须配备稳压电源以及采取其他一些抗干扰措施。供电系统的一般保护措施如下:

1)把输入电源与强电设备动力线分开。单片机应用系统所使用的交流电源要与接有强电设备的动力线分开,最好从变电所单独拉一组专用供电线,或者使用一般照明电,这样可以减轻干扰的影响。

图10-3 隔离变压器

2)隔离变压器。隔离变压器的一次和二次之间均用隔离屏蔽层,用漆包线等非导磁材料绕一层(但电气上不能短路),而后引一个头接地。一、二次间的静电屏蔽各与一次间的零电位线相接,再用电容耦合入地,如图10-3所示。

3)低通滤波器。由谐波频谱分析可知,对于毫秒级和微秒级的干扰源,其大部分为高次谐波,基波成分很少,所以可以使用低通滤波器让50Hz的基波通过,而滤除高次谐波。(www.chuimin.cn)

使用滤波器要注意的是,滤波器本身要屏蔽,并保证屏蔽盒和机壳有良好的电气接触;全部导线要靠近地面布线,尽量减少耦合;滤波器的输入和输出端引线必须相互隔离。

4)交流稳压器。采用交流稳压器可以抑制电网电压起伏的影响,选择交流稳压器时功率容量要有一定的幅度以保证稳压特性。如果采用磁饱和式交流稳压器,对来自电源的噪声干扰也有很好的抑制作用。

5)采用独立功能块单独供电。单片机系统有时是由多板块构成的,设计时最好采用独立功能块供电,即在每个板块上用三端稳压集成块独立供电,如采用7805、7905、7812、7815、7824等组成稳压电源。

6)采用专用电源电压监测集成电路。专用电源电压监测集成电路(如ICTL7705)是专门用以排除电源干扰的芯片。它们不仅具有电源接通时的复位功能,而且在电源电压上升到正常电压时具有解除该复位信号的功能。此外还能检测电源瞬时短路和瞬时降压,同时产生复位信号。有的片内还含有温度补偿的基准电压和正负两种逻辑输出(集电极开路30mA),可以在较宽的范围内调节输出复位脉冲的宽度。巧妙地利用该类芯片,可以提高单片机应用系统的可靠性。