电子电路可靠性及抗干扰策略探究

电子电路可靠性及抗干扰策略探究

邱正薪

贵州振华华联电子有限公司  贵州凯里  556000

摘要：现当今，我国经济发展十分迅速，在社会发展不断提速的背景下，社会各界对电能的需求逐渐趋于多样化，影响电子电路稳定性和可靠性的因素也越来越多，良好的抗干扰措施逐渐成为群众重点关注的内容。在现有防护体系中实现抗干扰、抗浪涌冲击等具有较强的技术难度，工作人员需要在日常工作中不断总结电子电路中常见的干扰问题，明确浪涌产生的原因，针对性地制定解决措施，以便于更好地服务群众。

关键词：电子电路;可靠性;抗干扰策略

引言

电子电路技术看起来貌似很简单，但其实是十分繁琐复杂的。因为在很多情况下电子电路都是由很多基本电路组成，而且电子电路可以在特殊环境下进行信息传输，所以在电子电路传输信息时，一定不可以受到外界任何因素的干扰，不然很容易造成部分信息的中断，有些甚至会造成信息之间的重复与错误链接。现阶段电子电路技术在各领域及行业中都被广泛应用，但因为电子电路运行过程比较繁琐复杂，所以如何对电子电路的抗干扰方法进行研究与改进是当前的重点课题。

1干扰电子电路系统的类型

(1)电磁场干扰。在日常生活中，随处都有电磁场的产生，比如日常使用的电脑、电视、照明灯、微波炉等家用电器、大型的电路、发电机、电动机等都会产生或强或弱的电磁信号，对电子电路的干扰程度也是不尽相同的。电磁场的干扰主要分为传输干扰和空间干扰，传输干扰主要是指电磁通过电子电路的线路产生干扰，干扰源沿着整个线路对传输信息进行干扰；空间干扰主要指通过辐射面积对电子电路进行干扰，干扰的是电子电路的空间。电磁场对电子电路的干扰，会影响整个电子电路的性能，运行程度以及运行效果。电磁场的变化也是非常复杂的，无论电子电路如何设计，电磁场都会发出一定的干扰信号，致使电子电路信息的传输受阻。因此，电磁场对电子电路系统的干扰是主要因素，也是最广泛的因素。(2)电源干扰。电子设备的正常运行需要电源来提供能源，电源产生的电磁干扰主要是又基本整流器产生的高次谐波电流干扰和功率变换电路产生的电压干扰。但有些情况下电流没有经过过滤处理，电压不稳定，电源变压器会产生交流电等都会引起对电子电路系统的干扰。在电流流动时，电频会逐渐变化，也会干扰电子电路系统。

2电子电路可靠性及抗干扰策略探究

2.1对自激与消除现象进行处理

工作人员需要明确，高频自激振荡主要是由于在安装过程中系统结构受到影响或线路分布存在不合理情况，导致能源输出量不稳定，输出线路和接口输入线路距离异常，进而导致电流出现正反馈作用。基于此，设备在安装和调试过程中，为了确保每个元器件的布局科学合理，且能按照预期方案缩短线路跨越的长度，可适当进行高频数值分析，通过启用对应的处理方式，用低压放大器对高频电信号进行适当处理，避免出现严重的故障问题。另外，还要关注电阻异常现象。这种情况通常会出现在因电池使用时间过长而输入及输出电压出现相应变化，从而形成的恶性循环体系，且在电荷离子异常游离过程中，便会出现震荡情况，最常规的消除方法就是加入电源去耦电路，消除相互之间的影响。

2.2对电源干扰源进行抑制

干扰源是电磁干扰的基本要素，是出现电磁干扰的基础条件。一般情况下，电源是重要的干扰源，为此，在控制干扰中，重点放在电源干扰控制上。有很多方法可以抑制电源干扰，而在交流电网中，可以采取以下抑制措施：（1）将电网的电源变压器关闭，也可以直接屏蔽掉变压器，或者将屏蔽层安装在电源变压器外面；（2）将电磁滤波器安装在电路中，从而有效过滤电磁干扰，也可以将干扰消除。相同电路与元件值的滤波网络，在性能上存在差异。元件的结构形式与接入滤波器的方法，是影响滤波器性能的重要因素。在对电源滤波器安装时，尽量不要将滤波器安装在设备屏蔽内部，容易使设备屏蔽对内部电路与元件产生的EMI辐射抑制丧失。壁装滤波器是最理想的隔离系统，并且有进线插座。

2.3提升电路的抗干扰性能

在电子电路中进行抗干扰控制，主要目的是通过采用合理的方案来降低干扰产生的影响，从而确保电子电路的稳定运行。在此过程中，使用不同的元器件和布线方式都会对最终的抗干扰性能产生影响。提升电路抗干扰性能的基本措施有2种，分别为提升敏感元器件的抗干扰性能和在设计电路的过程中增加抑制干扰的器件。在一个良好的电子电路中，这些措施是必须要有的。

2.4抑制电源干扰的措施

电源是电子电路系统的电流输出源头，电源处电流及电压的稳定程度涉及到对电子电路的干扰程度，电流、电压越不稳定，对电子电路的干扰越大。因此，控制电源干扰，是解决电子电路干扰的有效途径。一般情况下，对抑制电源干扰的方法有以下两种：首先是在电源的接口处装配电源线路的过滤器。经过此过滤器会形成共模电感，主要方法是将两个线圈按照同一个方向缠绕在相同的一根磁芯之中，使主电流与差模电流所形成的电磁相互抵消，使得磁芯在电子设备使用的过程中不会发生饱和现象。其次是安装屏蔽器。通过屏蔽器可以有效的屏蔽电磁，影响电容，对输出的电流及电压不会有任何影响，是一种非常有效的控制电源干扰的方法。

2.5信号通道抗干扰措施

信号通道干扰主要选择光电耦合传输与双绞线传输方式。（1）光电耦合器，一般是由光敏三极管与发光二极管构成，两者之间互相绝缘同时进行密封处理。优点就是可以对尖峰脉冲以及噪声干扰进行有效控制，进而让过程通道中信噪比充分提高。通过发光二极管实现信号输入，让其发光，之后对光敏三极管的基极进行有效控制，促使光信号实现电信号转换，同时借助集电极进行输出。由此能够发现，输出和输入互相隔离，仅仅光耦合，而无电的联系。所以两边地存在差异，彼此能够独立。如果电子系统各条输出信号线与输入信号线都是选择光电耦合器实现信号传输，就能够对信号线噪声干扰与地线干扰进行充分抑制。主要原因在于两边地相互独立，因此无地线干扰。另外，因为光耦合器的输入阻抗较小，但是信号中的叠加噪音较大，所以即便噪声信号幅值较大，也并不会使光耦合器噪声增加，仅仅产生微弱电流，无法让二极管发光，因此会对噪声信号传输进行有效抑制。（2）双绞线传输。就是所有信号均选择两条互绞线开展传输工作，其中一条为地线，另一条为信号线。此种方法在信号底线、线间串扰以及空间电磁等干扰问题中具有良好适用性。由于所有绞环中的空间电磁场感应电动势并无较大差异，并且对于各条线而言，可以相互抵消感应电动势，因此不会影响传输信号。同时，在两条线中信号电流方向相反，大小相等，因此双绞线与其他信号线之间互感为零，对串扰进行有效抑制。另外，不同信号地线具有单独性质，能够对不同信号借助地线干扰的问题进行有效抑制。

结语

综上所述，电子电路的可靠性和抗干扰能力提升是一项囊括多学科知识的系统工程，其本身具有极高的技术难度。但工作人员在实际设备调试和设计安装等过程中，应不断积累经验，分析影响现有系统可靠性的因素，以此作为参考，针对性地制定应急体系，并逐渐演变成防护结构，融入集成化和信息化技术，进而保证电路长期稳定可靠地运行。

参考文献

[1]吕俊霞.电子电路的抗干扰方法与技术[J].印制电路信息，2019,08（17）：16-18+70.

[2]李聪.电子电路的抗干扰控制研究[J].科技与创新,2017(9):123-124.

[3]罗政球.提高电子电路抗干扰能力经验谈[J].电子制作,10(2020):41-42.