【IC6】电子控制系统常见控制干扰方法
硬件系统的抗干扰方法 在电子电路系统设计中，抗干扰性是必须要考虑的问题。抗干扰性的好坏，直接影响到系统能否正常的工作。形成干扰的主要因素有三点：干扰源、传播路径、敏感元件。基于这三个因素，针对本设计中涉及的内容将采取如下措施：
1）削弱干扰源的干扰能力
在驱动电路设计中增加了续流二极管，消除继电器线圈断开时而产生的反电动势干扰；
在每个 IC 的电源与地线之间连接一个 0.1μ F 的高频电容，去耦滤波，减少高频噪声干扰；
PCB 布线转折时，使用 45 度的折线布线，严格避免 90 度折线的出现，以减小高频信号的发射。
2）切断传播路径
实行电源分组供电，将核心电路供电电源与外围供电电源分开，以防止相互之间的干扰，提高系统稳定性；
运用光电隔离的方法，在 IO 输入输出端以及关键信号端口采用了 TLP281 芯片进行光电隔离，有效地阻断干扰途径，实现电气隔离；
PCB 板合理分区布局，模拟电路与数字电路分开布局，高速模块与低速模块分开布局，数字地与模拟地也进行了分离。
3）增强敏感元件的抗干扰能力
对于 IC 中闲置的端口在不影响系统逻辑的情况下进行接地或接电源；
PCB 布线的时候，减少回路环的面积，电源线和地线要尽量粗；
IC 元件绝大多数采用了贴片封装，尽量不使用 IC 插座；
选用抗干扰性强的元器件，比如，在 RS485 电路选用了抗干扰性强的 ISO3082 芯片，其自带光耦隔离功能。
4）在硬件电路的设计中，经常有信号干扰的现象，这将严重影响到电路中元器件的正常工作，从而将导致系统工作的不稳定，为了减少系统的干扰信号，本系统均采用光耦隔离方式来进行FPGA与A/D、D/A模块之间的数据传输的隔离，这样可以在FPGA和A/D、D/A模块都正常工作的情况下，没有信号相互干扰，保证了系统正常工作的稳定性。
光电耦合器又被叫做光隔离器，这是在控制系统电路中经常用到的元器件。光隔离器在电路中的作用就是保证信号的输出与输入的完全隔离。本设计中光电隔离设计的原理如图3-10所示。
光隔离器的一端是发光二极管，则另一端是光敏晶体管。在系统正常工作的情况下，要是有电流经过发光二极管时，那么发光二极管将会发光，而发出的这个光就会直接被另一端的光敏晶体管所吸收，那么光隔离器将会导通，如果经过发光二极管中的电流消失时，则其会熄灭，那么光隔离器将会截止导通，本设计中就是利用了光隔离器的这种性能，便可以很好的完成控制开关的目的。光隔离器的优点是：能去除各种噪声信号的干扰，这样便使信噪比有很大幅度的提高，同时抗干扰噪声信号的能力也会随着增强。由于其输入阻抗小，所以其输入端噪声干扰信号就会变得很小。干扰噪声信号电压幅度大能量小，而发光二极管是要在有电流通过的情况下才能正常工作，没有电流的提供其将会被抑制。由于光隔离器的内部工作是在十分密封的条件下进行的，所以根本不可能受到外界光干扰信号的影响的。一端的噪声干扰信号是不会传递到另一端去的，是由于电容分布值小，电阻值大的原因。本设计中采用的光隔离器是TOSHISA公司生产的TLP113芯片。
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