单片计算机电源设计技术
6系统电源的抗干扰设计
为了防止从电源系统引入干扰,单片机系统可采取图3所示的供电配置。
(1)交流稳压器。用来保证供电的稳定性,防止电源系统的过压或欠压,有利于提高整个系统的可靠性。
图3系统电源的抗干扰供电配置
图4双T滤波器
(2)隔离变压器。考虑到高频噪声通过变压器时主要不是靠初、次级线圈的互感耦合,而是靠初、次级间寄生电容耦合的。因此隔离变压器的初级和次级之间均用屏蔽层隔离,减少其分布电容,以提高抗共模干扰的能力。
(3)低通滤波器。由谐波频谱分析可知,电源系统的干扰大部分是高次谐波,因此采用低通滤波器使50Hz基波通过,滤去高次谐波,以改善电源波形。在低压下,当滤波电路载有大电流时,宜采用小电感和大电容构成的滤波网络;当滤波电路处于高压下工作时,则应采用小电容和允许的最大电感构成的滤波网络。
在整流电路之后可采用图4所示的双T滤波器,以消除50Hz工频干扰。其优点是结构简单,对固定频率的干扰滤波效果好,其频率特性为:当
将电容C固定,调节电阻,当输入50Hz信号时,使出电压u0=0。
另外,还可采用如下措施:如分散独立功能块供电,高抗干扰稳压电源及干扰抑制器等。
7结语
以上对单片机电源设计技术进行了阐述。有的系统还要考虑掉电后的数据保护问题,这就要求适当的设置掉电保护电路和采用不间断电源技术。
另外,抗干扰电路多种多样,应根据不同性质的干扰采用相应的对策。单片机系统电路的特点以数字电路为主,因此,对电压稳定性和耐电流冲击性有一定的要求,故选择电源器件时要注意留有充分的余量。
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