《智能電器》（教學(xué)課件）

第六章智能電器監(jiān)控器的電磁

兼容性設(shè)計(jì)2021/8/231可修改歡迎下載精品課件主要內(nèi)容電磁兼容概述智能電器監(jiān)控器的電磁兼容性設(shè)計(jì)問題智能電器監(jiān)控器的EMI測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法2021/8/232可修改歡迎下載精品課件

電子產(chǎn)品電磁兼容性設(shè)計(jì)是保證其可靠安全運(yùn)行的重要措施之一。隨著工業(yè)化的高度發(fā)展，電磁污染已經(jīng)嚴(yán)重地影響到各類電子產(chǎn)品的安全可靠運(yùn)行，電磁兼容性已成為衡量電子產(chǎn)品是否合格的重要指標(biāo)。智能電器運(yùn)行于各種電壓等級(jí)和不同工作電流的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，其監(jiān)控器將受到電力系統(tǒng)及其用電負(fù)載運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的各種電磁干擾。2021/8/233可修改歡迎下載精品課件

這些干擾不僅影響監(jiān)控器的正常工作，嚴(yán)重時(shí)還將損壞監(jiān)控器，造成智能電器一次開關(guān)操作失誤，極大地影響被監(jiān)控和保護(hù)對(duì)象的安全可靠運(yùn)行。提高智能電器電磁兼容性是保證智能電器工作性能和可靠運(yùn)行的重要措施之一，也是智能電器監(jiān)控器設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問題。2021/8/234可修改歡迎下載精品課件6.1電磁兼容概述按IEC標(biāo)準(zhǔn)，電磁兼容（ElectromagneticCompatibility,EMC）是指在有限空間、有限時(shí)間、有限頻譜資源條件下的各種用電設(shè)備可以共存，不使設(shè)備可靠性、安全性降低的性能。電子產(chǎn)品的電磁兼容性包括兩方面內(nèi)容：

①產(chǎn)品抵抗外部電磁干擾，保持正常工作的能力（抗擾性）。2021/8/235可修改歡迎下載精品課件②自身工作時(shí)不對(duì)其他電子產(chǎn)品造成干擾的性能（干擾抑制）。對(duì)于EMC這一概念，作為一門學(xué)科，它稱為“電磁兼容”，而作為一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)的電磁兼容能力，則稱為“電磁兼容性”。6.1.1電磁兼容基本概念

主要討論常用的基本術(shù)語、基本的干擾來源、耦合途徑和干擾模型。2021/8/236可修改歡迎下載精品課件

1.基本術(shù)語

（1）電磁干擾（EMI）破壞性電磁能通過輻射或傳導(dǎo)在電子設(shè)備間傳播的過程。

（2）電磁敏感度（Electromagneticsceptibility,EMS）設(shè)備或系統(tǒng)受電磁干擾使工作中斷甚至被破壞的評(píng)價(jià)指標(biāo)。2021/8/237可修改歡迎下載精品課件

（3）自兼容性設(shè)備內(nèi)部數(shù)字部分對(duì)模擬部分的干擾、導(dǎo)線間的串?dāng)_和造成數(shù)字電路工作紊亂的內(nèi)部因素及其抑制能力。（4）抗擾性設(shè)備抵抗空間電磁干擾（輻射干擾）和通過傳輸電纜、輸電線及I/O連接器的電磁干擾的能力。2021/8/238可修改歡迎下載精品課件

（5）抑制（Suppression）采用某些特殊方法消除或減少存在的射頻能量。（6）密封（Containment）采用金屬封套或涂有射頻導(dǎo)電漆的塑料外殼，屏蔽電磁能量進(jìn)入設(shè)備或從設(shè)備泄漏。2021/8/239可修改歡迎下載精品課件2．設(shè)計(jì)中常見的電磁干擾類型（1）射頻干擾各類無線通信設(shè)備對(duì)電子產(chǎn)品工作的干擾。典型的設(shè)備故障出現(xiàn)在場(chǎng)強(qiáng)為1～10V/m的范圍內(nèi)。（2）電力干擾電力線電磁場(chǎng)、電流電壓浪涌、電壓閃變、電力線諧波等產(chǎn)生的電磁干擾。2021/8/2310可修改歡迎下載精品課件

（3）靜電放電

不同靜電電位的物體因靠近或接觸發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移。一般定義邊沿變化小于1ns的高頻放電有接觸式和輻射式兩種。接觸式放電造成設(shè)備永久損壞或潛在隱患；輻射式放電只影響設(shè)備工作，不會(huì)造成永久性破壞。2021/8/2311可修改歡迎下載精品課件3.

簡(jiǎn)單的電磁干擾模型

1）簡(jiǎn)單電磁干擾模型的3個(gè)要素：（1）干擾源能發(fā)出一定能量的干擾信號(hào)的設(shè)備。（2）接收器能接收干擾源能量并受其影響，使工作發(fā)生紊亂的器件和設(shè)備。2021/8/2312可修改歡迎下載精品課件

（3）耦合路徑干擾源和接收器之間傳輸電磁干擾能量的路徑。

2）干擾模型2021/8/2313可修改歡迎下載精品課件4．系統(tǒng)級(jí)和PCB級(jí)的EMI

電子產(chǎn)品的EMC設(shè)計(jì)需考慮系統(tǒng)（整機(jī)）和內(nèi)部PCB（印制電路板）兩個(gè)層面，并針對(duì)產(chǎn)生干擾的原因，采取抑制措施。

1）系統(tǒng)級(jí)EMI產(chǎn)生的原因和抑制系統(tǒng)級(jí)EMI就是整機(jī)受到的電磁干擾。（1）引起系統(tǒng)級(jí)干擾的主要因素：

①產(chǎn)品封裝措施不當(dāng)。2021/8/2314可修改歡迎下載精品課件②產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)不合理，制造質(zhì)量不高，電纜與電氣接頭接地不可靠。③PCB布局錯(cuò)誤，如信號(hào)走線布局和多層板分層不恰當(dāng)、共模和差模信號(hào)濾波器設(shè)計(jì)不正確、旁路和去耦不足，板上有接地環(huán)路等。（2）主要抑制措施

①采取合適的方法保證產(chǎn)品良好的屏蔽。2021/8/2315可修改歡迎下載精品課件②合理可靠的接地和旁路設(shè)計(jì)。

③選用合適的線路濾波器。

④保證產(chǎn)品各部分可靠的電氣隔離。

⑤正確設(shè)計(jì)各部分間的連線和PCB布線并控制其阻抗等。2021/8/2316可修改歡迎下載精品課件

2）PCB的電磁干擾模型干擾主要是頻率范圍10kHz～100MHz的射頻信號(hào)。（1）干擾源時(shí)鐘振蕩電路、塑封IC芯片、不正確的布線、匹配不當(dāng)?shù)淖杩?、?nèi)部電纜連接器。（2）傳播路徑互連電纜和自由空間等承載射頻能量的媒質(zhì)。2021/8/2317可修改歡迎下載精品課件

（3）接收器

PCB上的元件、信號(hào)傳輸線、電源線。

（4）產(chǎn)品電磁兼容性設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

①減小自身對(duì)外的電磁干擾能量，降低干擾源電壓和傳播效率。

②減小進(jìn)入本體的外界電磁干擾能量，降低自身的電磁敏感度或提高自身的抗擾能力。2021/8/2318可修改歡迎下載精品課件5．電磁干擾的耦合從干擾源到接收器，電磁干擾可以有不同的耦合路徑，每種路徑又有不同的傳輸機(jī)制。

1）耦合路徑

①干擾源到接收器的直接輻射；

②干擾源對(duì)接收器信號(hào)I/O電纜的輻射。2021/8/2319可修改歡迎下載精品課件

③

通過信號(hào)I/O電纜或AC干線輻射到接收器。

④通過普通電力線或信號(hào)I/O電纜傳播。

電磁干擾的耦合路徑示意圖2021/8/2320可修改歡迎下載精品課件2）耦合路徑的傳輸機(jī)制每種耦合路徑都有傳導(dǎo)和輻射兩種機(jī)制，就是通常所指的“路”和“場(chǎng)”的偶合方式，也稱為傳導(dǎo)耦合與電磁場(chǎng)耦合。傳導(dǎo)耦合通過噪聲源與接收器間連線的公共阻抗產(chǎn)生；電磁場(chǎng)耦合是電場(chǎng)和磁場(chǎng)兩種耦合機(jī)制的綜合。電磁場(chǎng)耦合機(jī)制的原理圖2021/8/2321可修改歡迎下載精品課件

頻率越高，場(chǎng)的影響越大；頻率越低，通過路傳導(dǎo)的EMI效率越高。實(shí)際上，對(duì)于任何采用數(shù)字信號(hào)工作的電子電路，通過路和場(chǎng)耦合的干擾總是同時(shí)存在的。磁場(chǎng)耦合電場(chǎng)耦合2021/8/2322可修改歡迎下載精品課件6.1.2電子產(chǎn)品中電磁發(fā)射和磁場(chǎng)干擾的抑制

1、產(chǎn)品中電磁發(fā)射和磁場(chǎng)干擾的產(chǎn)生機(jī)理

①電磁發(fā)射各種數(shù)字電路芯片和高頻模擬電路芯片運(yùn)行過程中，因PCB走線或產(chǎn)品各部分連線的設(shè)計(jì)不合理而產(chǎn)生天線效應(yīng)，發(fā)出電磁波引起的射頻干擾。當(dāng)電磁波能量達(dá)到一定值時(shí)，將會(huì)影響周圍電子設(shè)備和自身的正常工作。2021/8/2323可修改歡迎下載精品課件②磁場(chǎng)干擾產(chǎn)品內(nèi)部的電源線和高頻工作的電感性元件工作時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過輻射方式干擾產(chǎn)品運(yùn)行，造成的工作紊亂。了解電磁發(fā)射和磁場(chǎng)干擾的抑制方法，對(duì)產(chǎn)品電磁兼容性設(shè)計(jì)十分重要。2021/8/2324可修改歡迎下載精品課件

2、電子產(chǎn)品的電磁發(fā)射及其抑制在電子設(shè)備中，數(shù)字電路芯片端口信號(hào)跳變沿的頻率可達(dá)數(shù)百兆赫茲，有些模擬電路信號(hào)頻率達(dá)到兆赫茲以上，這些數(shù)字或模擬信號(hào)都可能通過導(dǎo)線傳導(dǎo)干擾或向空中幅射干擾，影響電子設(shè)備自身并干擾其他電子設(shè)備。2021/8/2325可修改歡迎下載精品課件

1）抑制電磁發(fā)射的基本措施

（1）降低干擾信號(hào)的能量

①在不影響產(chǎn)品整體工作性能的前提下，減小數(shù)字信號(hào)的跳變速率或降低數(shù)字信號(hào)的傳輸速度。

②采用貼片元件，縮短高頻工作芯片的外引腳，減小傳輸高頻信號(hào)走線的長(zhǎng)度，可抑制天線效應(yīng)，減少高頻信號(hào)幅射能量。2021/8/2326可修改歡迎下載精品課件

（2）隔離干擾信號(hào)的傳播途徑最簡(jiǎn)單有效的隔離方法是屏蔽，常用的屏蔽有3個(gè)層面。

①采用導(dǎo)磁金屬材料外殼封裝，外殼可靠接地（大地）。

②容易產(chǎn)生高頻幅射的局部電路或IC芯片加金屬屏蔽罩，屏蔽罩接信號(hào)地。2021/8/2327可修改歡迎下載精品課件③電路板中傳輸高速數(shù)字信號(hào)或高頻模擬信號(hào)的走線兩側(cè)敷銅并接信號(hào)地，實(shí)現(xiàn)與其他信號(hào)線的隔離。

（3）濾波

①直接在電路芯片電源引腳間接入去耦電容或去耦電阻電容，濾除通過電源走線進(jìn)入芯片的高頻干擾信號(hào)。2021/8/2328可修改歡迎下載精品課件②在產(chǎn)品交流220V電源輸入端設(shè)置電源濾波器，防止產(chǎn)品工作時(shí)產(chǎn)生的高頻干擾進(jìn)入電網(wǎng)。

3、電磁能量的干擾機(jī)理及其抑制

1）干擾來源

①

大電流或高頻導(dǎo)線（或銅排）中流過電流時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)。2021/8/2329可修改歡迎下載精品課件②開關(guān)電源的高頻變壓器及一切電感元件在工作時(shí)必然產(chǎn)生的漏磁通。

2）干擾機(jī)理

①上述磁通穿過芯片或敏感電路模塊，半導(dǎo)體中的帶電粒子（電子和空穴）在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力，偏離原來的運(yùn)動(dòng)方向，使芯片和模塊的工作電流波形受磁場(chǎng)變化的調(diào)制而發(fā)生畸變，導(dǎo)致這些芯片或電路模塊的正常工作受到干擾。2021/8/2330可修改歡迎下載精品課件

②信號(hào)電流總是在閉合回路中流動(dòng)。當(dāng)外部干擾磁通穿越閉合回路包圍的面積時(shí)，會(huì)在閉合回路中感應(yīng)電流，同樣會(huì)造成電流波形畸變。

3）抑制措施

①屏蔽干擾磁場(chǎng)。

②減小信號(hào)電流的回路面積。2021/8/2331可修改歡迎下載精品課件（1）屏蔽方法最常用的抑制磁場(chǎng)輻射干擾的措施是采用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧掀帘巍?/p>

①變化的干擾磁通穿過導(dǎo)電材料（如薄銅皮）時(shí)，會(huì)在其中產(chǎn)生渦流，并生成方向相反的磁通，可以削弱穿過導(dǎo)電屏蔽層的干擾磁通。

②高頻變壓器磁心外包一層形成短路環(huán)的薄銅皮，可有效抑制變壓器漏磁通外泄。2021/8/2332可修改歡迎下載精品課件③用導(dǎo)磁材料（鐵板或鋼板）做設(shè)備的機(jī)箱，是整機(jī)磁屏蔽的常用方法。這種方法不僅可以抵抗外部干擾磁通進(jìn)入電子設(shè)備，而且能避免內(nèi)部磁通外泄。屏蔽材料導(dǎo)磁性越好，板越厚，機(jī)箱不易發(fā)生磁飽和，屏蔽效果也越好。（2）減小信號(hào)電流回路包圍面積的措施減小信號(hào)電流回路面積的目的是減少穿越其中的干擾磁通。2021/8/2333可修改歡迎下載精品課件

常用措施：

①采用雙絞線，使信號(hào)電流的去線和回線緊密絞合，可以縮小回路包圍的面積。

②用屏蔽線做外部引入的信號(hào)線。使用時(shí)將心線作為信號(hào)電流去線，銅絲編織的屏蔽層作為信號(hào)電流的回線，必須單端接信號(hào)地。這種方法的回路面積小于雙絞線，屏蔽層還能實(shí)現(xiàn)磁場(chǎng)屏蔽。2021/8/2334可修改歡迎下載精品課件③在保證絕緣安全的前提下，PCB中的信號(hào)線與地線盡量靠近以縮小信號(hào)電流回路包圍的面積。

④選用PCB上的IC芯片和電路模塊時(shí)，在保證電路功能的條件下，應(yīng)盡量選用電源進(jìn)線引腳和零伏線引腳靠近的封裝

⑤PCB設(shè)計(jì)時(shí)，在確保絕緣安全的前提下，使電源線和零伏線靠近布置。2021/8/2335可修改歡迎下載精品課件6.1.3差模干擾和共模干擾

差模干擾DMI（DifferenceModeInterference）和共模干擾CMI（CommonModeInterference）都是傳導(dǎo)干擾。產(chǎn)品工作環(huán)境的電磁干擾、PCB板上各種走線布置、進(jìn)線和回線自身及其對(duì)接地機(jī)殼阻抗不完全一致，在交流電源輸入端和工作信號(hào)輸入端會(huì)存在共模電壓和差模電壓，并在傳輸導(dǎo)線中產(chǎn)生相應(yīng)的電流。2021/8/2336可修改歡迎下載精品課件

共模電壓在電源或信號(hào)的進(jìn)線和回線中產(chǎn)生的干擾電流方向相同，而差模電壓產(chǎn)生的電流方向相反。 共模電流和差模電流不僅干擾電源和信號(hào)的電流波形，還產(chǎn)生磁場(chǎng)輻射，影響PCB的正常工作。差模電流共模電流2021/8/2337可修改歡迎下載精品課件1、差模干擾的抑制

差模電壓出現(xiàn)在電源或信號(hào)傳輸?shù)倪M(jìn)線和回線間，在進(jìn)線和回線中的差模電流方向相反，產(chǎn)生方向相反的磁場(chǎng)。只要使進(jìn)線和回線近距離平行走線，差模電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)就可以相互抵消，減小干擾。2021/8/2338可修改歡迎下載精品課件2、共模干擾的抑制共模電壓存在于電源或信號(hào)的進(jìn)線和回線與接地金屬外殼之間，使得在進(jìn)線和回線中共模電流的方向相同，產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相同，相互疊加。共模干擾不能簡(jiǎn)單地通過布線來減小，最有效的措施是使共模電壓為零。常用的方法是靈敏接地。2021/8/2339可修改歡迎下載精品課件3、系統(tǒng)級(jí)共模和差模干擾的抑制系統(tǒng)級(jí)共模和差模干擾是指由產(chǎn)品外部干擾產(chǎn)生的共模/差模電壓/電流導(dǎo)致的干擾。當(dāng)前采用最多、最有效的減少系統(tǒng)級(jí)共模和差模干擾的方法，是在產(chǎn)品的交流電源入口端接入適當(dāng)?shù)木€路濾波器，可以有效地隔離外部共模和差模電壓及其產(chǎn)生的電流。2021/8/2340可修改歡迎下載精品課件

6.2.1監(jiān)控器受到的主要干擾

1、低頻干擾造成低頻干擾的因素：

①高、中、低電壓電網(wǎng)中的諧波干擾，一般應(yīng)考慮到40次諧波（2000Hz）。

②電網(wǎng)電壓跌落和短時(shí)中斷。③電網(wǎng)三相電壓不平衡和電網(wǎng)頻率變化引起的干擾。2021/8/2341可修改歡迎下載精品課件2、高頻干擾①20kHz以上的電壓浪涌和50kHz以上的電流浪涌與電網(wǎng)中的開關(guān)電器操作，變壓器、電動(dòng)機(jī)及繼電器等感性負(fù)載的投切和雷擊、線路或負(fù)載短路等因素有關(guān)。②快速瞬變脈沖群干擾電器元件器接點(diǎn)彈跳、真空斷路器操作時(shí)電弧電壓不穩(wěn)定引起。2021/8/2342可修改歡迎下載精品課件3、靜電放電干擾來自雷電、操作者和鄰近物體對(duì)設(shè)備的放電。

4、磁場(chǎng)干擾①工頻電流或變壓器磁場(chǎng)泄漏產(chǎn)生的工頻磁場(chǎng)干擾。②由雷電或大功率電力電子裝置運(yùn)行引起的脈沖磁場(chǎng)干擾。2021/8/2343可修改歡迎下載精品課件6.2.2監(jiān)控器的系統(tǒng)級(jí)電磁兼容性設(shè)計(jì)系統(tǒng)級(jí)EMC設(shè)計(jì)的目的是減小監(jiān)控器整體對(duì)低頻干擾、高頻干擾、靜電放電和磁場(chǎng)干擾的靈敏度，提高監(jiān)控器對(duì)這些干擾的抵抗能力。

1.靜電放電干擾的抑制

1）靜電放電分類

直接耦合造成設(shè)備永久損壞。2021/8/2344可修改歡迎下載精品課件

輻射耦合影響監(jiān)控器正常工作。

2）抑制方法靜電干擾最有效的抑制方法是讓監(jiān)控單元屏蔽外殼良好接地（大地）。

3）操作措施把監(jiān)控單元用的開關(guān)電源金屬外殼與單元本體的屏蔽外殼可靠連接，同時(shí)把單元本體的屏蔽外殼直接接地。

2021/8/2345可修改歡迎下載精品課件

2.減小電網(wǎng)電壓跌落和短暫中斷的影響（1）采用具有寬輸入電壓范圍并帶有儲(chǔ)能電感和電容的開關(guān)電源為監(jiān)控器供電。（2）增設(shè)對(duì)電源供電質(zhì)量的監(jiān)視，在電源電壓跌落到極限值后，監(jiān)控器報(bào)警并閉鎖一些服務(wù)功能。（3）設(shè)置備用電源。2021/8/2346可修改歡迎下載精品課件

3.濾除快速瞬變脈沖群的干擾

(1)干擾來源

監(jiān)控單元輸出繼電器接點(diǎn)彈跳；一次真空斷路器操作時(shí)電弧不穩(wěn)定。

(2)特點(diǎn)單個(gè)脈沖上升時(shí)間快，持續(xù)時(shí)間短，能量低，重復(fù)頻率較高。一般脈沖周期在50μs以內(nèi)，脈沖群重復(fù)率1~100次/s、尖峰電壓200~3000V。2021/8/2347可修改歡迎下載精品課件

這種干擾會(huì)通過電源、模擬通道、二次采樣互感器影響監(jiān)控器工作。

（3）應(yīng)對(duì)措施

①設(shè)置電源線路濾波器

脈沖群干擾信號(hào)容易從電源線進(jìn)入監(jiān)控器內(nèi)部，通過輻射或傳導(dǎo)耦合的方式干擾內(nèi)部工作信號(hào)或影響電路元件工作。

2021/8/2348可修改歡迎下載精品課件

解決方案：

在供電電源的交流輸入端接入高品質(zhì)的無源線路濾波器，將干擾信號(hào)阻隔在智能監(jiān)控器的外部。線路濾波器應(yīng)同時(shí)考慮抑制共模干擾和差模干擾。差模干擾（Vcd）常產(chǎn)生在相間和相與中線之間；共模干擾（Vcm）常出現(xiàn)在電源線與地線之間。2021/8/2349可修改歡迎下載精品課件

線路濾波器的基本結(jié)構(gòu)2021/8/2350可修改歡迎下載精品課件

②

消除模擬量輸入通道的干擾快速瞬變脈沖群可通過二次（采樣用）互感器對(duì)模擬量輸入通道產(chǎn)生共模和差模干擾。

兩種抑制措施：

監(jiān)控器專用采樣互感器二次側(cè)加入LC組成的π型低通濾波器。濾波器設(shè)計(jì)應(yīng)保證對(duì)基波基本無影響，幅度衰減為零，相移小于0.3°。2021/8/2351可修改歡迎下載精品課件監(jiān)控器模擬量輸入通道線路中接入高頻磁環(huán)，以不同的接線方式分別抑制差模和共模干擾。

③用瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）吸收過電壓能量

瞬變脈沖群電壓以傳導(dǎo)或輻射方式干擾監(jiān)控器工作的直流電源，會(huì)使PCB電路中的芯片和元件因承受超過其允許工作電壓的脈沖電壓而損壞。

2021/8/2352可修改歡迎下載精品課件

應(yīng)對(duì)措施：

在電源模塊輸出直流側(cè)并聯(lián)瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）吸收過電壓能量。TVS擊穿電壓按監(jiān)控器直流電源電壓選擇，最大峰值脈沖功耗由可能加在電源上過電壓能量的最大值決定。

④裝設(shè)去耦電容

每個(gè)芯片的電源和零線之間再加一級(jí)去耦電容，進(jìn)一步消除由電源線竄入的干擾通過耦合方式影響PCB板上的信號(hào)線。2021/8/2353可修改歡迎下載精品課件4.電壓、電流浪涌的吸收

常見的浪涌分雷電浪涌電流和開關(guān)操作浪涌電壓。

(1)特點(diǎn)基本上是單極性脈沖或迅速衰減的振蕩波，持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)。單極性脈沖上升比較緩慢但能量大。2021/8/2354可修改歡迎下載精品課件(2)危害方式通過傳導(dǎo)和輻射進(jìn)入監(jiān)控器內(nèi)部，造成電路芯片、元件甚至整機(jī)的損壞。

(3)主要應(yīng)對(duì)措施在電源模塊的交流輸入側(cè)線路濾波器前和輸出直流側(cè)并接過壓抑制器。常用元件有壓敏電阻、氣體放電管和瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）。2021/8/2355可修改歡迎下載精品課件1）壓敏電阻是一種非線性、箝壓型電阻元件，用于吸收開關(guān)操作、雷擊引起的電源線路中的浪涌能量，抑制被保護(hù)線路的過電壓。電路符號(hào)與伏-安特性2021/8/2356可修改歡迎下載精品課件

（1）使用特點(diǎn)能吸收很大的浪涌電能量，但不能承受毫安級(jí)以上的持續(xù)電流。（2）主要選用參數(shù)

①壓敏電壓是壓敏電阻的擊穿電壓（或閾值電壓），指在其中通入1mA直流電流時(shí)測(cè)到的元件兩端的電壓。2021/8/2357可修改歡迎下載精品課件

壓敏電壓選擇原則：

為保證電壓抑制效果和元件自身的使用壽命，實(shí)際應(yīng)用中，壓敏電壓一般按1.5倍被保護(hù)電路電壓的峰值或2.2倍電路電壓有效值選擇。

2）通流容量

環(huán)境溫度為25℃，用規(guī)定的沖擊電流波形對(duì)元件沖擊規(guī)定的次數(shù)，其壓敏電壓的變化不超過±10％的最大脈沖電流值。2021/8/2358可修改歡迎下載精品課件

（1）通流容量的選擇方法

為了壓敏電阻自身工作的安全，通流容量應(yīng)大于元件可能吸收的最大浪涌能量。考慮到保護(hù)效果，所選用的通流容量應(yīng)更大一些，通常根據(jù)被保護(hù)對(duì)象的容量按經(jīng)驗(yàn)選取。（2）使用要點(diǎn)

①用伏安特性盡可能一致的元件并聯(lián)，可擴(kuò)大其通流容量。2021/8/2359可修改歡迎下載精品課件②能夠吸收的浪涌能量大，但寄生電容容量大，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，而且隨著沖擊次數(shù)增加，其漏電流也增加。當(dāng)前使用較多的是氧化鋅（ZnO）壓敏電阻。

2）氣體放電管由一對(duì)封裝在玻璃管中的電極組成，使用時(shí)與被保護(hù)電路并聯(lián)。2021/8/2360可修改歡迎下載精品課件（1）氣體放電管的特性表現(xiàn)為開關(guān)型。施加在電極間的電壓超過極間氣體間隙放電閾值時(shí)，氣體間隙被擊穿，呈現(xiàn)出近似短路的狀態(tài)。擊穿的閾值電壓隨擊穿次數(shù)增加而降低。

（2）氣體放電管的使用特點(diǎn)

①一般不在直流電路中使用。2021/8/2361可修改歡迎下載精品課件②交流電路中被擊穿后可以恢復(fù)，但會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的恢復(fù)電流，可能使氣體放電管損壞。因此，氣體放電管必須與適當(dāng)阻值的電阻串聯(lián)再與被保護(hù)電路并聯(lián)。在實(shí)際應(yīng)用中，氣體放電管常與壓敏電阻串聯(lián)使用。原理電路2021/8/2362可修改歡迎下載精品課件

這種用法可限制出現(xiàn)浪涌時(shí)流經(jīng)氣體放電管的跟隨電流。同時(shí)，由于電容的旁路作用，在放電開始的瞬間，浪涌能量不直接進(jìn)入壓敏電阻，可減緩浪涌次數(shù)對(duì)壓敏電阻漏電流增加的影響。

3）瞬態(tài)電壓抑制器TVS（TransientVoltageSuppressor）是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件，也是箝位型的電子器件。2021/8/2363可修改歡迎下載精品課件TVS分為單極性和雙極性兩種，分別適用于直流和交流電路保護(hù)，使用時(shí)與被保護(hù)對(duì)象并聯(lián)。

TVS的特性2021/8/2364可修改歡迎下載精品課件（1）TVS使用特點(diǎn)

①承受浪涌峰值電流的能力低于壓敏電阻，額定的箝位電壓越高，耐受浪涌峰值電流的能力越低。

②在規(guī)定反向應(yīng)用條件下承受一定高能量的浪涌脈沖時(shí)，其工作阻抗可在1ps內(nèi)由高阻變?yōu)榈妥?，使浪涌脈沖電流通過，并將電壓箝制在器件規(guī)定的水平。

2021/8/2365可修改歡迎下載精品課件③承受的瞬時(shí)脈沖功率可達(dá)上千瓦，電壓箝位時(shí)間一般為10～12s，響應(yīng)時(shí)間1ps。

④環(huán)境溫度TA=25℃，脈沖持續(xù)時(shí)間t=10ms條件下，允許的正向浪涌電流可達(dá)50～200A。（2）應(yīng)用要點(diǎn)

①可按保護(hù)對(duì)象的實(shí)際工作電壓允許的波動(dòng)選擇器件額定電壓。2021/8/2366可修改歡迎下載精品課件②承受浪涌峰值電流的能力較低，在實(shí)際應(yīng)用中，多用于被保護(hù)裝置電源模塊直流輸出端的過壓保護(hù)。

③用于被保護(hù)裝置電源模塊交流輸入端時(shí)，一般需要與壓敏電阻等大功率浪涌吸收元件配合，作為提高對(duì)浪涌響應(yīng)速度的輔助元件。2021/8/2367可修改歡迎下載精品課件

6.2.3監(jiān)控器PCB的抗干擾設(shè)計(jì)

PCB是監(jiān)控器的核心組成部分，包含了監(jiān)控器中幾乎所有的電路元件、信號(hào)和工作電源電路走線、與外部設(shè)備和交流電源的I/O連接件。它們既是干擾源也是接收器。

PCB的抗干擾設(shè)計(jì)是監(jiān)控器EMC設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。2021/8/2368可修改歡迎下載精品課件1．PCB與EMI1）PCB產(chǎn)生電磁干擾的機(jī)理

①

電路中的數(shù)字信號(hào)包含的高次諧波。

②高速數(shù)字IC芯片內(nèi)部開關(guān)元件工作狀態(tài)改變過程會(huì)產(chǎn)生電流突變。

③無源電路元件和走線對(duì)不同的工作頻率，會(huì)呈現(xiàn)完全不同的阻抗特性。對(duì)數(shù)字電路工作信號(hào)的高頻段，電路將呈現(xiàn)完全不同的工作狀態(tài)，造成電磁干擾。2021/8/2369可修改歡迎下載精品課件

④設(shè)計(jì)時(shí)只從單一的頻率響應(yīng)考慮電路元件，或只從時(shí)域特性選擇元件，也有可能引起EMI。

2）導(dǎo)線和PCB走線導(dǎo)線或PCB走線都有潛在的寄生電容和電感，影響其實(shí)際阻抗及其對(duì)頻率的響應(yīng)。2021/8/2370可修改歡迎下載精品課件

①

導(dǎo)線和PCB走線在DC和低頻應(yīng)用中基本呈現(xiàn)電阻特性，在高頻段則主要表現(xiàn)為電感。②PCB走線長(zhǎng)度選擇不當(dāng)，可能使其寄生電感和被連接的電容元件對(duì)數(shù)字信號(hào)頻譜中的某些頻率產(chǎn)生諧振，成為一根輻射天線。

EMC設(shè)計(jì)中，一般要求導(dǎo)線或走線長(zhǎng)度小于特定頻率電磁波波長(zhǎng)的1/20。

原因：2021/8/2371可修改歡迎下載精品課件導(dǎo)線（或PCB走線）及無源電路元件的頻域等效2021/8/2372可修改歡迎下載精品課件3）無源電路元件

各種無源電路元件對(duì)高頻信號(hào)都表現(xiàn)出不同于它們實(shí)際應(yīng)有的阻抗特性。

（1）電阻影響電阻元件潛在特性因素是頻率，低頻段為電阻，高頻段為電感、電阻、電容的復(fù)合。2021/8/2373可修改歡迎下載精品課件元件材料：不同材料的電阻，存在與頻域相關(guān)的限制。元件封裝尺寸：電阻的封裝尺寸與其寄生電容相關(guān)，在GHz頻率范圍內(nèi)影響極大；元件安裝方式：影響PCB過電壓損壞，表貼安裝比引線安裝更易受到靜電放電(ESD)事件的破壞。EMC設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：2021/8/2374可修改歡迎下載精品課件

（2）電容電容器的實(shí)際特性為R-L-C串聯(lián)。在工作頻率低于其諧振頻率時(shí)，主要表現(xiàn)為電容，超過諧振頻率時(shí)，將呈現(xiàn)出電感特性而失去電容器功能。2021/8/2375可修改歡迎下載精品課件（3）電感感抗與頻率呈線性關(guān)系。在低頻段，電感可等效為電阻和電感串聯(lián)，不必考慮線圈匝間、層間的寄生電容。但對(duì)于高頻信號(hào)，寄生電容的影響遠(yuǎn)大于電感。電路中電感用于阻斷電流中的高頻干擾。電感對(duì)高頻信號(hào)等效為L(zhǎng)、C并聯(lián)。干擾信號(hào)頻率越高，電感阻抗越大，電容的阻抗越小，干擾將通過電容偶合無法隔斷。2021/8/2376可修改歡迎下載精品課件<1>應(yīng)對(duì)措施采用鐵氧體鐵心電感。<2>原因鐵氧體在低頻時(shí)電感很小，頻率超過一定值后，電感線性上升。采用這種鐵心，電感線圈繞組間的電容最小。2021/8/2377可修改歡迎下載精品課件(4)

變壓器

<1>功能

供電、數(shù)字（或脈沖）信號(hào)隔離、I/O連接器、共模信號(hào)隔離等。

<2>潛在電氣特性繞組匝間有分布電容，層間和原、副邊之間有耦合電容。

2021/8/2378可修改歡迎下載精品課件<3>造成的后果

分布電容與漏感并聯(lián)諧振，對(duì)電壓信號(hào)頻譜中接近其諧振頻率的部分幅值放大，造成信號(hào)畸變和干擾。

耦合電容的耦合度隨信號(hào)頻率增加而增加，對(duì)快速閃變、ESD、雷電等高頻信號(hào)失去隔離作用。2021/8/2379可修改歡迎下載精品課件（5）小結(jié)

PCB中產(chǎn)生EMI的根本原因：

①PCB電路工作時(shí)的時(shí)變電流

電流通過導(dǎo)線將產(chǎn)生磁場(chǎng)，而磁場(chǎng)穿過閉合回路時(shí)又會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)，從而引起EMI。

②時(shí)鐘和數(shù)字信號(hào)電流中的高頻諧波走線和無源元件對(duì)高頻諧波呈現(xiàn)的不同阻抗特性，對(duì)電路的工作產(chǎn)生不同的影響。2021/8/2380可修改歡迎下載精品課件<1>數(shù)字電路與模擬電路分開布置，分開供電；

<2>盡量加寬板上電源線和地線的線寬，以減小傳導(dǎo)阻抗造成的各芯片間的電位差；

<3>強(qiáng)電區(qū)域與弱電區(qū)域嚴(yán)格分離。除電源必須隔離外，還應(yīng)保證強(qiáng)電連線與弱電的連線之間最小距離不小于0.8cm，以減少串音耦合的干擾；2021/8/2381可修改歡迎下載精品課件4）數(shù)字IC芯片

智能電器監(jiān)控器PCB上的IC芯片大多是數(shù)字電路，它們工作時(shí)每一個(gè)邏輯狀態(tài)變化都會(huì)產(chǎn)生一次瞬時(shí)尖峰電流浪涌，引起接地噪聲。通常這種噪聲沒有足夠的能量，不會(huì)對(duì)PCB工作造成功能性影響。若邏輯信號(hào)的邊沿速率非常高，這種尖峰電流將會(huì)影響PCB工作性能。2021/8/2382可修改歡迎下載精品課件（1）數(shù)字IC芯片對(duì)PCB工作影響

①邊沿速率

邊沿速率指每納秒信號(hào)電壓或電流上升或下降的幅度，單位為V/ns或A/ns。它反映了元件工作狀態(tài)的切換速度，與元件的傳輸延時(shí)無關(guān)。通常邊沿速率都高于傳輸延時(shí)。但是元件速度越高，其邊沿速率必然越高。2021/8/2383可修改歡迎下載精品課件

邊沿速率對(duì)電路工作的影響

產(chǎn)生寬頻率范圍的射頻能量；

信號(hào)波形畸變。

例如，一個(gè)邊沿時(shí)間為1ns的5MHz信號(hào)產(chǎn)生的射頻能量，遠(yuǎn)大于邊沿時(shí)間4ns，頻率為100MHz信號(hào)產(chǎn)生的射頻能量。2021/8/2384可修改歡迎下載精品課件

抑制邊沿速率過高產(chǎn)生射頻干擾的措施：

在保證滿足設(shè)計(jì)功能和信號(hào)傳送質(zhì)量的要求的前提下，盡可能選用速率較低的元件。

不用比功能要求或電路實(shí)際要求速率更高的元件，是數(shù)字電路設(shè)計(jì)的基本思路。

在不降低工作頻率和信號(hào)傳輸質(zhì)量的條件下，降低時(shí)鐘脈沖信號(hào)的邊沿速率。2021/8/2385可修改歡迎下載精品課件②

邏輯元件工作狀態(tài)的改變

邏輯元件狀態(tài)改變時(shí)的瞬態(tài)涌流是射頻能量的主要來源。產(chǎn)生瞬態(tài)涌流的一個(gè)原因是元件輸出級(jí)的互補(bǔ)或推挽晶體管對(duì)的工作狀態(tài)變化需要時(shí)間，在元件輸出邏輯狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，晶體管對(duì)在瞬間會(huì)同時(shí)導(dǎo)通，造成電源短路，產(chǎn)生電壓瞬間跌落。2021/8/2386可修改歡迎下載精品課件

在PCB布線中產(chǎn)生干擾的機(jī)理：

PCB中存在元件負(fù)載的分布電容和線路的對(duì)地電容，當(dāng)元件輸出電壓狀態(tài)改變時(shí)，電源需要提供的電流遠(yuǎn)大于靜態(tài)電流。電流大小為

2021/8/2387可修改歡迎下載精品課件

其中，C為負(fù)載分布電容與線路對(duì)地電容的總和。對(duì)于單層板，C為0.2~0.3pF/cm，多層板一般為0.1~2pF/cm。電壓的瞬間跌落和電流的瞬態(tài)浪涌不僅通過傳導(dǎo)干擾PCB的工作，而且是產(chǎn)生影響PCB工作性能的射頻能量的主要因素之一。2021/8/2388可修改歡迎下載精品課件

③

元件封裝與EMI

元件封裝對(duì)PCB的EMI影響主要是由引線電感和引線間的電容產(chǎn)生的。電感包括各種IC元件和電容、電阻等無源元件的內(nèi)部引線電感，元件到PCB連線電感。電容指IC元件引線間的耦合電容。2021/8/2389可修改歡迎下載精品課件元件封裝主要影響：管芯到基座的引線長(zhǎng)度元件電源引腳的位置管芯的環(huán)形面積元件安裝到PCB上的方式減小元件封裝對(duì)EMI影響的措施：

用DIP封裝器件時(shí)，盡量選電源引腳在兩側(cè)中間布置的器件。2021/8/2390可修改歡迎下載精品課件這為去耦電容在PCB底層布置提供最佳的安裝位置和最短的引線，器件內(nèi)部電源引線也最短。2021/8/2391可修改歡迎下載精品課件

采用表貼技術(shù)（SMT）封裝的元件替代通孔安裝的元件，絕對(duì)不能在產(chǎn)品中使用插座來安裝元件。表貼元件引腳到PCB的連線最短，電源線與地（0V）線距離最短，射頻電流回路面積也最小。

SMT比DIP封裝大小減小近40%，管芯與安裝底座間輻射環(huán)路長(zhǎng)度減小近64%，元件間連線長(zhǎng)度更短。2021/8/2392可修改歡迎下載精品課件④數(shù)字元件的零電位波動(dòng)及其影響零電位波動(dòng)是指元件內(nèi)部接地參考面與PCB地平面或地線間的電位波動(dòng)，它不僅影響電路中元件的正常工作，也增加了PCB的輻射干擾。造成零電位波動(dòng)的基本原因：

數(shù)字元件輸出端電平變化產(chǎn)生的瞬時(shí)浪涌電流通過連接PCB零伏平面（線）的引線電感時(shí)產(chǎn)生的電壓。

2021/8/2393可修改歡迎下載精品課件

輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)只有一個(gè)FET的數(shù)字元件，當(dāng)輸出從高電平變成低電平時(shí)，由于其輸出端對(duì)零伏平面（線）的分布電容以及負(fù)載輸入端的電容產(chǎn)生電流瞬時(shí)浪涌，通過FET及其與零伏平面（線）連接的引腳電感放電。輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)為推挽或互補(bǔ)FET對(duì)的器件在狀態(tài)變換瞬間同時(shí)導(dǎo)通產(chǎn)生的瞬時(shí)涌流通過接地電感。2021/8/2394可修改歡迎下載精品課件2021/8/2395可修改歡迎下載精品課件

減小PCB地電位波動(dòng)的主要措施：

減小元件輸出端到負(fù)載的電容，增加電阻。

使用電源和接地參考布置在芯片外引腳中間的芯片代替對(duì)角布置的芯片，正式產(chǎn)品最好使用SMT芯片代替PID芯片。

在電路比較復(fù)雜的情況下，采用多層板布線。

PCB布線設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能減小輸出信號(hào)線的電感，特別要注意減小芯片接電源和接地時(shí)的電感。選擇使用低電感芯片封裝的元件，例如同樣20引腳的芯片，采用標(biāo)準(zhǔn)DIP封裝，引線長(zhǎng)度電感為3.4~13.7H，采用PLCC封裝，為3.5~6.3H。2021/8/2396可修改歡迎下載精品課件2．監(jiān)控器設(shè)計(jì)中提高PCB抗干擾的措施一般應(yīng)從布線和選擇數(shù)字電路芯片兩方面分別采取相應(yīng)的措施。

1）PCB布線設(shè)計(jì)的抗干擾措施

①數(shù)字電路與模擬電路分開布置，盡可能分開供電。

②采用雙面基板時(shí)，盡量加寬板上電源進(jìn)線與回線（零伏線）的線寬，減小傳導(dǎo)阻抗造成的各芯片電源間的電位差。2021/8/2397可修改歡迎下載精品課件③PCB的強(qiáng)電區(qū)域與弱電區(qū)域嚴(yán)格分離。除供電電源必須隔離外，應(yīng)保證強(qiáng)電走線與弱電走線間最小距離不小于0.8cm，以減少串音耦合的干擾。

④通信部分采用與中央控制模塊完全隔離的獨(dú)立電源供電。

⑤與數(shù)據(jù)線聯(lián)系密切的芯片盡可能集中布置，以減少總線的長(zhǎng)度。2021/8/2398可修改歡迎下載精品課件

⑥

減少平行走線的數(shù)量和長(zhǎng)度，并在板面允許的情況下盡量加大線寬和線間的距離，減少信號(hào)傳輸線的阻抗和寄生電容。

⑦PCB基板采用多層板。優(yōu)點(diǎn)：

工作電源的電源線和零伏線分別占用一層敷銅層，可減小電源線和零線的電阻、電感，抑制噪聲。

電源線層和零伏線層間的電容較大，有良好的去耦通路，電源線上的干擾減小。

2021/8/2399可修改歡迎下載精品課件PCB上所有元件的電源引腳直接連接到電源線層和零線層，降低了由于電源公共阻抗導(dǎo)致的干擾。此外，采用多層板布線，還可提高抗浪涌能力。

多層板布線要點(diǎn)：

不同層上的信號(hào)線走向應(yīng)當(dāng)垂直，減小平行走線引起的串?dāng)_。2021/8/23100可修改歡迎下載精品課件

電源線層和零伏線層應(yīng)占有多層基板中間的相鄰兩層，利用兩層銅箔間的耦合電容，提供去偶功能。

信號(hào)線中的高速時(shí)鐘和高頻數(shù)字信號(hào)線應(yīng)布置在與零伏線層相鄰的信號(hào)線層，減小信號(hào)回路面積及由此引起的輻射干擾。

⑧數(shù)字IC電路，特別是采用CMOS工藝的數(shù)字IC電路，不使用的I/O引腳必須經(jīng)電阻接電源或零線（上拉或下拉）。2021/8/23101可修改歡迎下載精品課件2）數(shù)字電路IC芯片的選擇數(shù)字IC內(nèi)部的晶體管或FET在其工作狀態(tài)變換過程中出現(xiàn)的瞬時(shí)涌流會(huì)產(chǎn)生射頻干擾，并引起零伏線的波動(dòng)，影響PCB工作。在PCB設(shè)計(jì)中，正確選擇數(shù)字IC芯片是監(jiān)控器EMC設(shè)計(jì)中十分重要的內(nèi)容。芯片的選擇主要考慮元件的封裝形式和邏輯變換時(shí)的信號(hào)跳變速度。2021/8/23102可修改歡迎下載精品課件

①

盡可能采用表貼封裝的IC元件，這種封裝的元件電源回路面積最小，管芯與安裝底座間輻射環(huán)路長(zhǎng)度小，元件間連線長(zhǎng)度短。可減小元件射頻輻射能量，通過傳導(dǎo)和輻射對(duì)元件的干擾也較小。

②使用雙列直插元件時(shí)，盡量選用電源線和零伏線臨近布置的封裝形式，可減小電源回路包圍的面積。在產(chǎn)品中絕對(duì)不要通過插座來安裝元件。2021/8/23103可修改歡迎下載精品課件

③

在完成的功能和工作頻率相同的情況下，使用變化沿較緩慢的數(shù)字IC芯片，可抑制電路工作時(shí)的輻射干擾。提高PCB抗擾性的其他措施：

對(duì)PCB的重要控制命令的出口電路，必須采用光電耦合器隔離，同時(shí)設(shè)置封鎖位，配合軟件中相應(yīng)的程序進(jìn)行二級(jí)控制。2021/8/23104可修改歡迎下載精品課件3．監(jiān)控器軟件的抗干擾措施軟件是監(jiān)控器完成各種功能的核心，包括全部程序和執(zhí)行程序需要的數(shù)據(jù)。

1）軟件被干擾的原因

存放程序代碼和數(shù)據(jù)的內(nèi)存單元，在電磁干擾下其內(nèi)容可能會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致程序工作紊亂，使智能電器不能正常工作。

2021/8/23105可修改歡迎下載精品課件（1）使用看門狗（Watchdog）監(jiān)視程序

正常工作時(shí)，程序定時(shí)使Watchdog定時(shí)器復(fù)位。程序因干擾偏離后，Watchdog不能按時(shí)復(fù)位而產(chǎn)生溢出，使處理器件復(fù)位，程序?qū)⒅匦麻_始執(zhí)行，恢復(fù)正常工作。

為保證程序偏離前的主要信息不丟失，硬件中必須配置非易失性RAM，并在程序中把關(guān)鍵數(shù)據(jù)及時(shí)拷貝到非易失性RAM中。2）主要應(yīng)對(duì)措施：2021/8/23106可修改歡迎下載精品課件（2）軟件陷阱和指令冗余

<1>指令冗余

在長(zhǎng)、短調(diào)用，有條件和無條件的長(zhǎng)、短轉(zhuǎn)移等決定程序流向的指令前插入空操作指令，或在各程序模塊間無代碼的ROM空間設(shè)置單字節(jié)的空操作、重起動(dòng)等指令。

<2>軟件陷阱設(shè)計(jì)一個(gè)專門的出錯(cuò)處理程序模塊，在程序因干擾發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，把程序引導(dǎo)到出錯(cuò)處理程序。2021/8/23107可修改歡迎下載精品課件（3）無擾動(dòng)的重恢復(fù)技術(shù)

包括4方面的內(nèi)容:

①

復(fù)位后的初始化分冷啟動(dòng)和熱啟動(dòng)，分別設(shè)置上電標(biāo)志。冷起動(dòng)指正常的上電復(fù)位起動(dòng)，熱起動(dòng)是程序出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，由Watchdog或復(fù)位指令、出錯(cuò)處理程序等引起的復(fù)位起動(dòng)。2021/8/23108可修改歡迎下載精品課件

兩種情況對(duì)處理器件和I/O接口電路進(jìn)行不同初始化。

冷起動(dòng)全面初始化。

熱起動(dòng)部分I/O接口重新初始化，并恢復(fù)部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)。2021/8/23109可修改歡迎下載精品課件

②采用容錯(cuò)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的保護(hù)

軟件設(shè)計(jì)時(shí)，在不同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間設(shè)置重要數(shù)據(jù)的保護(hù)存儲(chǔ)單元，備份軟件中所有的標(biāo)志字、部分計(jì)量數(shù)據(jù)、故障狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)及重要事件發(fā)生時(shí)間等重要信息。需要長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)的數(shù)據(jù)，應(yīng)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)設(shè)立非易失性存儲(chǔ)單元，保證掉電時(shí)數(shù)據(jù)不丟失。2021/8/23110可修改歡迎下載精品課件3）軟件模塊設(shè)置功能和任務(wù)標(biāo)志對(duì)每個(gè)功能模塊和任務(wù)模塊設(shè)置標(biāo)志字，程序模塊或任務(wù)入口必須判斷標(biāo)志字正確后才執(zhí)行。

4）上電復(fù)位或再復(fù)位后，程序入口處應(yīng)當(dāng)鎖定一些重要的硬件出口，在初始化后智能監(jiān)控器能正常工作時(shí)再解除封鎖。2021/8/23111可修改歡迎下載精品課件6.3智能電器監(jiān)控器的EMI測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和方法作為一種標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)電子設(shè)備，智能電器的電磁兼容測(cè)試基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)是IEC下設(shè)的“電氣設(shè)備電磁兼容設(shè)計(jì)委員會(huì)”IEC/TC77制定的IEC61000—4—X抗擾度標(biāo)準(zhǔn)。

IEC61000—4—X規(guī)范的抗擾度試驗(yàn)有低頻干擾、傳導(dǎo)性質(zhì)的瞬變及高頻干擾、靜電放電干擾、磁場(chǎng)干擾、電場(chǎng)干擾等幾類。2021/8/23112可修改歡迎下載精品課件電氣電子產(chǎn)品抗擾度測(cè)試國家標(biāo)準(zhǔn)與IEC61000—4—X對(duì)照表

序號(hào)國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱對(duì)應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)號(hào)1GB/T17626.1-1998抗擾度試驗(yàn)總論IEC61000-4-1:19922GB/T17626.2-1998靜電放電抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-2:19953GB/T17626.3-1998射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-3:19954GB/T17626.4-1998電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-4:19955GB/T17626.5-1999浪涌（沖擊）抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-5:19956GB/T17626.6-1998射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-6:19967GB/T17626.7-1998供電系統(tǒng)及所連設(shè)備諧波、諧波間的測(cè)量和測(cè)量?jī)x器導(dǎo)則IEC61000-4-7:19918GB/T17626.8-1998工頻磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-8:19939GB/T17626.9-1998脈沖磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-9:199310GB/T17626.10-1998阻尼振蕩磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-10:199311GB/T17626.11-1999電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化IEC61000-4-11:199412GB/T17626.12-1998振蕩波抗擾度試驗(yàn)IEC61000-4-12:19942021/8/23113可修改歡迎下載精品課件

與智能電器有密切關(guān)系的4種干擾:①靜電放電

②電快速瞬變脈沖群

③電流/電壓浪涌

④電源電壓跌落和短時(shí)中斷

2021/8/23114可修改歡迎下載精品課件6.3.1靜電放電抗擾度試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法靜電放電是帶靜電電荷的相鄰物體通過接觸或輻射的方式放電。靜電放電電流，尤其是接觸式放電電流會(huì)產(chǎn)生短暫但很強(qiáng)的電磁場(chǎng)干擾，引起電氣、電子設(shè)備的工作故障甚至損壞。靜電放電抗擾度試驗(yàn)的目的:

檢驗(yàn)電氣、電子產(chǎn)品承受靜電放電干擾的性能。2021/8/23115可修改歡迎下載精品課件6.3.2電快速瞬變脈沖群（EFT）抗擾度試驗(yàn)

1、試驗(yàn)?zāi)康脑u(píng)定被試設(shè)備承受這類干擾的水平。

2、干擾方式與耦合路徑主要以共模方式作用于裝置的電源端口、專用二次電流/電壓互感器端口、模擬量輸入通道、通信端口和開關(guān)量輸入/輸出端口，通過傳導(dǎo)和輻射進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部電路。2021/8/23116可修改歡迎下載精品