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隔离电源在轨道交通设备中的EMC(电磁兼容)设计


时间:2017-11-07 作者:仪商网
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(1)DC/DC防护器件放置于接口位置,遵循“防护+输入滤波+隔离电源+输出滤波”的原则。

(2)布局时尽量遵循走直线的方式,避免“U”字型或“Z”字型布局走线,以免降低防护滤波的效果或失效。

(3)防护滤波电路(输入滤波与输出滤波)在布局走线时,以走PCB导线的方式设计,禁止在下方作铺铜设计;隔离电源模块下方不要布电路及信号线。


1.2 信号处理
如图1所示,存在很多传感器装置,实现对机车运行状态进行采集。通过AD模数处理后反馈给MCU,然后通过数据传输至司机室或主控制室,以判定机车运行的安全状态。此种功能就决定了此设备必须满足高性能的电磁兼容性能。信号是设备最敏感的电路之一,极容易受到ESD、RS、EFT、SURGE、CS的影响,为尽可能降低信号对噪声的敏感度,以下两方面需重点考虑:
(1)信号电路设计:

针对敏感信号,如传感器、采集处理电路、小信号控制电路、通信电路、复位电路、报警电路、液晶显示电路等敏感电路,在设计时均要做一定的滤波处理。
可采取电容滤波、RC滤波、LC滤波,滤波电路在布局时要靠近电路端口且环路保持最小化;
信号接口电路端口一定要放置防护滤波器件且靠端口放置。
(2)信号PCB设计:

信号部分,PCB尽可能使用多层板并合理分层,如4层板及以上;

信号线在布局时远离噪声电路,如数字电路、开关电路、时钟电路等;

信号线在走线时,不要靠近板边缘且走线尽可能短。


1.3 结构设计
轨道交通设备的外壳一般都是金属壳。金属壳接地对静电有很好的泄放作用,同时对RE、RS有很好的屏蔽作用。但是如果机壳的结构没有设计好,不仅起不到应有的作用,有时会引起反作用。

针对金属机壳的设计,有以下几点需重点关注:

(1)接地:金属机壳接地推荐采用单点接地,即输入滤波器的地就近接至金属机壳,然后在金属壳接地处设计安全接地点;为保证良好接地,应大面积接地,可使用垫片处理,接地区域不应有氧化漆;预留在设备内部的接地线长度尽可能短,一般不应超过5cm。

(2)外形设计:设备的外壳一般不是一个完整的封闭外壳,是通过几部分组合而成的,这就导致屏蔽效能变差、阻抗变高,对辐射、静电均有影响。为尽可能提升金属机壳的作用,在组合设计时,接合处应采取错位对接且每隔10cm左右用螺丝固定;孔、洞设计时,尽量采取圆形孔或六边形孔,孔径不应超过系统最高工作频率的λ/20。


关键词:隔离电源 轨道交通 电磁兼容    浏览量:819

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