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测试转台测控系统电磁兼容性设计

中国惯性技术学报/作者:王 茂 秦嘉川 冯幼田?? 2008年06月06日 ?? 收藏0

  为减小公共地阻抗的传导耦合,地线应尽量采用大的地平面,而且数字地和模拟地要分开走线,在底板上一点共地。为了实现大面积地,二个地只能安排在88芯插座的二边,即A1、B1(数字地)、A44、B44(模拟地),这样为在底板的四周安排大面积地提供了可能。

  底板上各印刷板插槽的安排应符合单元电路一点共地和多级电路的大电流不流过小电流回路的原则,因此将电流变化大的模块安排在靠近电源输入点的插槽里,其余插槽依每块模块电流及电流变化大小排列。例如主控系统中的主控模块是数字模块,它的电流变化较大,因而带给公共阻抗上的传导耦合干扰将最严重,故应将它安排在靠近电源引入点,而ADDA及陀螺伺服前置处理依次远离主控板。还如测角系统中,激磁输出板尤其是精激磁输出板流过的电流大,计算机处理板的电流变化频繁,应该靠近电源输入口布置母板插槽。粗、精检零板由于要处理反馈信号而易受到干扰,故应远离电源输入口。另外,在测角中还要注意其它噪声干扰,如热源造成的温度变化对激磁正交度及幅值等的影响,因此在安装数字电源时应充分考虑这一点。

  2.1.4 控制箱装配工艺设计

  控制箱装配工艺包括每个箱中的交、直流电源引线、布局,显示指示灯引线、散热风扇、后面板引线设计等。

  电源装配线是引入电网噪音、外界磁场干扰的一条主要途径,同时它还会产生交变磁场和通过分布电容给测控系统本身造成干扰,因此这一部分的电磁兼容问题必须引起足够的重视。

  电源系统一般包括引线、电源滤波器、直流开关电源及其它辅助线路。提高这部分线路的抗干扰能力主要是通过配线方式、安装位置等装配工艺来实现的。首先220 V交流进线到电源滤波器的引线距离应尽可能短,因此将滤波器装在后面板的220 V进线处最好。否则由于引线为大电压交变信号,其走线过长,则同电子设备线路之间的分布电容大,电场干扰严重,交变磁场的影响区域也大。电源滤波器的输入线和输出线不应捆扎在一起平行敷设和公用一个屏蔽层,否则滤波后的交流信号中会耦合进干扰信号使滤波器失去作用。同样地滤波器输出线到开关电源的交流进线间的距离应尽量短,而且必须采用双绞屏蔽方式。交流的保护地线应单独走线,不应同220V的零、火线一起绞扭并共用一个屏蔽层,

  开关电源的直流输出给测控系统提供工作电源,它的输出引线不应同交流馈线捆扎布线,不能共用一个屏蔽层和长距离平行走线,并且为了防止任何外界电、磁场干扰,也应采用双绞屏蔽的方式。

  电源指示灯一般布置在各控制箱的前面板上,它的引线无论采用交流驱动还是直流驱动都应采用双绞屏蔽,尤其是直流驱动时更要如此。因为指示灯电源同系统工作电源并联,容易给系统耦合进干扰。

  为了减小电源布线在控制箱中的走线长度,电源后面板引入插座、控制箱内开关电源以及前面板显示灯应安排在箱体的同一侧。

  前面板上的电源开关一般为交流供电即滤波器后的220 V供电,它的走线不可避免要横穿整个控制箱,故其走线应严格双绞屏蔽。

  每个控制柜的上方一般都安排系统散热风扇,其干扰往往容易被忽视。散热风扇有交、直流二类,因为直流风扇有电刷,易产生干扰噪音,故散热风扇不宜采用直流类。采用交流风扇时,其电源引线是引入干扰的主要途径,因此其电源布线应采用双绞屏蔽,而且在进入风扇前经过独立的滤波器滤波。

  2.2 总体布线的电磁兼容设计

  2.2.1 滑环结构及布线的电磁兼容设计

  滑环是一个空间小、走线相当密集的部件,各种信号都在滑环内集中,因此各信号间的互感、互容效应较大。因为滑刷和环道接触处无法屏蔽,其电容耦合尤其严重。在滑环设计时应注意如下几点:①分配环道时将大、小信号,交、直流信号远距离分开安排;②易产生干扰的信号和易受干扰的信号线如激磁电源信号、反馈信号、无刷机的三相电源信号不仅要在分配环道时考虑分开,而且在环体内走线一定要采用双绞、三绞屏蔽,屏蔽层要一点接地;③关键信号要采用边界环道作为专门的屏蔽环道,即将信号二边的环道进行良好接地,以起到环道间的屏蔽作用。

  电缆用于连接控制柜和台体信号,在设计电缆时,应区别不同类型的信号。易产生干扰的信号如激磁电源要严格双绞屏蔽,然后共用一个根电缆走线,反馈信号也如此。无刷机的A、B、C要三绞屏蔽,单独用一条电缆,不能同其它信号电缆捆扎一起长距离平行敷设。


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