原创 电气EMC1）．元器件选择与使用

 1）．元器件选择与使用

①PT、CT最好选用带屏蔽层的，要选用重质量、有信誉的供应商，屏蔽层要焊接引出，（不要压接）。在使用过程中，PT、CT的进出线一定要尽可能地分开，屏蔽层要用尽可能粗的线接大地。对干扰信号形成尽可能地隔离衰减。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

②所有的开入/开出回路都要用光耦或其它隔离器件进行隔离。光耦的选择也很重要。曾有一个保护装置，系统比较大，有多个光隔插件，在试验过程中，发现有的插件工作很好，有的插件受干扰影响很大，插件的印制板电路是一模一样的。交换插件的安装位置，好插件仍正常工作，故障插件问题依旧。通过仔细观察，发现好坏插件的光耦有所不同。虽然光耦的型号一样，但却是两批买的，两批买的两种光耦的印字、外观的粗糙度都有差别，质量好的明显优于质量差的。将光耦更换后，插件也不受干扰了。可见光耦的质量还是有很大差别的，即使是同一型号，不同的生产厂家，质量也不一样。

    光耦布线也应注意，不要把光耦两端的进出线布排在一起，这样光耦本身的隔离程度就要打折扣了，甚至失去对干扰脉冲的隔离能力。

③在满足功能要求的前提下，CPU最好选择自带RAM、EPROM、E²PROM的芯片，不用扩展。使地址总线、数据总线都不出芯片，A/D转换可选用V/F芯片，再用光耦进行隔离。CPU的I/O接口线都要选用光电耦合器进行隔离，CPU回路要单独供电，并用DC/DC电源模块进行隔离，以保证外部可能进来的干扰，与CPU回路最大限度地隔离。

运放的选择也应注意，必要时应能用其它型号的运放直接代换、比对。数字电路的选择，在满足功能要求的情况下，尽量选用低速电路，尽量选用电平触发的电路（边沿触发易受干扰）。

关健的出口回路要用正负逻辑电平互锁。

    2）．印制板和电路布局

    印制电路板的设计是整个抗干扰设计的关键。如果设计得得当，是各种抗干扰措施中最具性能价格比势的手段。反之如处理不好，对整个产品的抗干扰性能将是灾难性的。

    有关线路板设计的资料很多，原则、方法也各种各样，许多内容都需要我们根据自己产品的特点去理解、体会，下面提出一些看法，供大家参考。

①首先就是线路的布局规划（减少电容耦合）。要对整个电路进行仔细推敲，精心布置。可能或易引进干扰的器件和布线，一定要远离易受干扰的器件和布线。在电路中起隔离作用器件的进线和出线要分开。如光电耦合器的输入和输出的布线，一定要尽可能地分开。继电器线圈和接点的布线也要远离。PT、CT的进出线更要严格分离。

②减少公共阻抗耦合：让模拟电路和数字电路分别拥有各自的电源和地线回路，切忌模拟信号通过数字地构成回路或数字信号通过模拟地返回。同时在可能的情况下，尽量加宽这两部分电路的电源线和地线的宽度。以便减小电源与地线回路的阻抗，减小任何可能在电源与地线回路中的干扰电压。

③尽量减小各个电路回路包围的面积（防止电磁耦合）。

    一个是信号回路包围的面积，一个是电源回路包围的面积。信号线要尽可能地短，不要绕大圈，电源线和地线要尽可能地靠近。双层板时，让电源线和地线各据一面，上下重合，这会使电源回路的面积最小，阻抗最低。

④选用多层板：多层板的好处是多方面的。它具有抑制止电磁干扰的多重优势。首先，多层板能够为所有的信号提供低阻抗的返回路径，由于每个元件的高频信号都会经由阻抗最低的路径返回信号源。所以，每个信号都可以在信号路径下的地线层直接回送，为此地线层有时也叫做“影象层。由于没有了地线、电源线的阻隔，线号线的布排匆需绞尽脑汁地绕拐穿行。可以很轻松地以最短路径直达。使信号回路的回路面积大大减小。其次，电源回路具有的板间电容，还可抑制电源上的各种干扰脉冲，还有很好的屏蔽作用等等。

    使用多层板时仍要注意，不要把CPU回路的电源层、地线层延伸到模拟电路或光电隔离电路，继电器出口回路中去。各个区域仍要彼此分割，自成回路，互不窜扰。

    另外，有些资料还提到了20H法则，即对于多层线路板，不同区域的地线面的边沿要比电源层或信号层的边沿外延出20H，H是地线层与信号线层，或电源层间的板厚（这可降低两个金属板边电场的辐射）。

    还有2-W原则：当两个回路的印制线间距离比较小时，两个回路之间会发生电磁串扰，串扰会使有关电路功能失常，为避免这种骚扰，应保证两个回路间的线间距离不小于2倍的印制线宽度。即大于2W，W为印制线路的宽度。印制线条的宽度取决于线条的阻抗要求。太宽会减少布线密度，增加成本，太窄会影响传输到终端的信号波形和强度。

   3）。装置内外的配线和布线

     继电保护装置的特点是有大量的输入、输出回路。如电源回路、电压回路、开入回路、开出回路、信号回路等等。由于整屏布线时，很难把它们一一分开，分别走线。它们常常是捆扎在一起，由电缆线通过各种沟、槽通道连到各个取样点或控制点，因此通过分布电容的耦合，各个输入、输出回路都可能引入干扰。对这样的输入、输出线，在装置内部布排时，一定要精心安排，进入装置后，要尽快进入隔离器件，如PT、CT、开关电源、光耦、继电器等。布线越短越好。不能与装置内插件间的连线捆扎在一起，或混排交叉，对装置内一些必需的软连结线（如到面板显示器的连线），也应采取措施，如各个回路单独紧密绞合——双绞线。或在连结线上套上磁环，并用热塑管固定。磁环对高频干扰的衰减效果较好。正确的布线也是一种很有效的抗干扰措施。合理有序地布线能大大降低干扰，且不需增加工序和成本，往往可达到比较满意的抗干扰效果，希望大家对此给予足够 的关注。