tag 标签: 滤波

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    2020-11-27 14:08
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    求数据平均值时,增加方差计算,判定数据是否稳定未被干扰 单片机 A/D 采集到的数据需要滤波,防止有噪声。各种方法,平均值,中值不一而足。滤波前,应该对数据做一些判断,防止数据源本身错误,使滤波结果有较大误差。可以采用对数据求方差的办法,先计算平均值,在平均值的基础上,计算方差。如果方差超过设定值,视为无效数据。 #define DEVIATION 50 // 方差限 /* 输入 *p 为首个数据指针 Len 为数据长度 *m 将存放数据均值 返回值 1 数值方差在限值内 0 数值方差在限值外 */ uint8_t dev(uint16_t *p,uint8_t len,uint16_t *m){ uint32_t temp; uint16_t mean; uint8_t i; temp = 0; for(i = 0;i计算均值 temp += p ; temp /= len; mean = (uint16_t)temp; *m = mean; // 保存均值 temp = 0; for(i = 0;i计算方差 mean) temp += (p -mean)^2; else temp += (mean - p )^2; } temp /= len; if(temp < DEVIATION) return 1; else return 0; }
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    2020-1-24 14:44
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    8. 变频器的滤波电路
    本文首发于个人微信公众号 读书生活随想偶得 敬请订阅 喜欢此文章,请推荐给朋友 摘要 对于大功率的变频器,它的滤波电容的容量要很大才能满足输出电容的稳定。 * * * * * * * * 《 变频器的基本原理 》里面说了:要让变频器工作起来“得心应手”,就要配上好多其它的元件。今天先讲滤波电路上的元件。 为了整流后的电压上“波浪熨平”了,就得用到“电容”来“滤波”。这个电容容量要和变频器的功率相配,它的容量选配就是一门学问。设计的工程师会选配,我不会选配。 大功率的变频器,它的滤波电容容量通常会很大,这个是为了满足后级输出的电压稳定的要求。 这个电容有多大呢? 以我们厂生产的最大功率的变频器为例,它有16只12000uF的电解电容,每8只先并联后再串联。安装的实物照片如下图: 这个12000uF的电容个头有多大呢?可以参考下图照片中成人的胳膊。这是我见过的最大的电容。我在车间里,都称这个电容是“大炮弹”。这个电容应是供应商为我们公司定制的,虽然在它的官网上,电容的参数也列着,是它的“标准”品,但我相信,它的客户不多,或者说除我我们外就没有其它客户。 这些电容并联起来充满电后,它的能量吓死人,足以伤人致残,妥妥的安全事故级。 我听说过一起安全事故,我们集团兄弟厂的一个同事,在排除故障的时候,因为没有确认电容上的电有没有放掉就去操作,结果手被电容电伤。(具体的细节是怎么回事,我也不清楚,也没有找到具体的事故报告。是外国的兄弟厂发生的事,我只是听厂里的老同事说过这事,细节不知,相信是有这么一回事,但细节不是我说的这么简单。) 所以,设计的时候在这个滤波电路上,会并联二个等值的电阻,变频器停电后,通过这二个电阻把电容上的电放掉,这个叫“放电电阻”(bleeder resistor)。在操作说明书和变频器柜子上面的警告标签上,都特别指明:必须在变频器断电 5 分钟 后才可以打开柜门。 我自己有一次评审一台从客户端退回的故障变频柜。我现在不记得那台柜子什么原因退回来。它的放电电阻坏了,或者是电路接线松了,总之电容上的电没有被完全放掉,还有一些能量残留在电容上。我手贱,评审的时候,用手去模模柜内的零件,摸了它的正负母排,结果被电了一下,当时只是手感觉有电,麻了一下,没有受伤。有了这一次的经验教训,以后我在生产线上排查故障时,没有用万用表确认上面没有电前,是不会摸它了。花代价得来的教训,最容易长记性,这一句话是有道理的。 下图是某一款变频器滤波部分的电路原理图。 1RES,2RES就是“放电电阻”。 “C1,3,5,7”先并联后再和并联的“C2,4,6,8”串起来,它们的组合后,就等效为一个大的电容器。先并后串的用意:一个电容的耐压值(450VDC)不够承受BUSS+/-之间的电压(538V,即380V的根号2倍,即1.41倍),所以要串起来,二只电容平分这个电压。这种设计本身也是为了节省电容的成本。电解电容的耐压值不能做得太高,耐压值高了,制造成本也加大。另一个原因:耐压值高了,同等容量下电容体积就要加大,这种体积加大不是呈比例的。这些都是成本。 如图所示,电阻的225A,225B接到225点,为什么要这么接法呢? 这二个电阻的阻值是一样的。它们串联后并联到BUSS+/-之间后,中间再与电容的串联点相联,二个电阻上的就可以分得同样的电压,这样保证二组并联的电容组上也可以得到相同的电压。原因是:电容的容值很难控制,所以我们看到的电容的公差都很大。不可能利用串联电容来达到均分电压的目的。但电阻可以把公差做得很少,比如1%。这样电阻上面分得的电压就差不多一样了。 系统通过224,225,226三根线接到监控电路上,监控电容上的电压有没有充到规定的电压,这个电压叫“直流母线电压”。这个电压值是有规定的,如果系统测得的电压值低于规定值,就报“直流母线电压过低”,变频器开不了机。同时它也测量1RES,2RES上分得电压是否均等。所以,这二个电阻也叫“均压电阻”。我到现在还没有遇到过电阻分电压不相等的故障现象。 * * * * * * * * * 这二个电阻的选择也有讲究。 如图所示,变频器正常工作的时候,它上面也有电流走过。如果电阻小了,P= U 2 /R.它消耗的功率就大。这个功对变频器来讲是无用功,直接影响到变频器的效率指标,所以要限制。但电阻大了,放电的时间就要延长。从上一段分析的功能来看,电阻的均压功能导致它必须在变频器工作时参与工作,不可以通过电路把它移出去。 电容放电的电路模型如上图,电容二端的电压已知,电容容量已知,电阻阻值已知,只要电压降到安全电压36V以下,就算放电完成。按下面的公式可以计算出它的放电时间。 R:电阻的阻值(Ohm) E:电容放电前的电压(工频有效电压380V,整流后,最高电压538V,电容通过并联均压电阻上分得的电压269V) Vt:电容放电后的电压(比如国家标准安全电压36V) C:并联的等效电容值,举例的电路图中,4只12000uF的电容并联,得到48000uF,即0.048F 同样,如果规定5分钟(300秒)放电到36V,代入公式,设计人员就可以求出所要的电阻。 本例中,算出电阻阻值:3125ohm. 实际应用中,该电阻选的是2.4Kohm/50W规格。这样,该变频柜停机后的放电持续时间为230秒,即约4分钟。柜门上的警示标签规定5分钟,就是设计留有余量。 二只电阻串联,每只电阻上面的电压538/2=269V。变频器正常工作的时候,每只电阻发热消耗的功率就是:P= U 2 /R=30W。 变频器正常工作时,这个电阻上会一直有电流流过,它也就会一直发热。发热的功率就是30W。为了散热及可靠性,设计选用“水泥电阻”,并把它贴在柜子的金属钣金上来帮助散热,电阻和钣金之间加一个传热垫,增加传热效果。为了防止工作人员烫伤事故,此处有一个警示标签,警告此处高温危险。 某型号用的均压电阻/放电电阻的实物照片。因为电容容量大,放电电流就会大,这个电阻选择就大。 * * * * * * * * * 因为是电解电容,它就有了极性,所以安装的时候,这个极性是重点。 有一回,有一台柜子测试的时候,电容发生了爆炸,当时第一时间怀疑是电容的极性安装反了。当时做这个岗位的工人心里也没有底。(按厂里的规定,这个电容极性安装错了,工人是要处罚的。)后来拆下来看,电容极性安装正确。工人的心也就放下了。 为什么这个电容会爆炸?这个原因后来没有找到。从2013年到2020年,厂里和终端客户处,总共就发生过这一起事件,大家就把这个案例当作个案,没有花特别的精力去找原因。 * * * * * * * * * 本公众号没有留言功能,有要和作者交流的朋友,请加作者的微信号:yjzhang2000
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    2019-4-23 15:00
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    一般情况下, 电磁辐射干扰 有三项防预措施,即屏蔽、滤波和接地。但往往单纯采用屏蔽或接地不能提供完整的电磁干扰防护,因为设备或系统上的电缆才是最有效的干扰接收与发射天线。在测试中,许多设备单独做电磁兼容试验时都没有问题,但当两台设备连接起来以后,就不满足电磁兼容的要求了,这就是电缆起了接收和辐射天线的作用。唯一的措施就是加滤波,切断电磁干扰沿信号线或电源线传播的路径,与屏蔽共同构成完善的电磁干扰防护,无论是抑制干扰源、消除耦合或提高敏感设备的抗干扰能力,都可以采用滤波技术。 滤波是压缩干扰频谱的一种有效方法,当干扰频谱不同于有用信号的频带时,可以用 滤 波器将无用的干扰信号 滤 除。因此,恰当地选择和正确地使用滤波器对抑制传导干扰是十分重要的。 滤波是从有噪声或 干 扰的信号中 ,抑制或衰减无用噪声或干扰信息的一 种方法或技术。即使设计很好且具有正确接地和良好屏蔽措施的系统,仍然会有干扰能量传导进 /出该系统,只有通过滤波才能使干扰信号减少到满足电磁兼容要求。 滤波是抑制和防止干扰的 一 项重要措施。滤波可以显著地减小传导干扰的电平,当干扰频谱成分不同于有用信号的频率时,滤波对这些与有用信号频率不同的成分有良好的抑制能力,从而起到其他干扰抑制措施难以起到的作用。 滤波的功能就是允许某一部分频率的信号顺利通过,而另外一部分频率的信号则要受到较大的抑制,它实质上是一个选频电路。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开 ,消除电路之间的耦合,并避免干扰信号进人电路。 本文出自: asim-emc.
  • 热度 2
    2015-9-9 14:10
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           原厂直销价格低这是最基本的市场行情,作为专业电路保护器件供应商 / 厂家的硕凯电子( http://www.socay.com ),一直秉持原厂直销 / 现货供应 / 质量第一 / 价格合理的方针,向全球的用户提供全方位防静电解决方案及静电元件系列产品,技术咨询和售后服务。硕凯电子作为专业的电路保护器件供应商 / 厂家,我们的主营产品有: ESD 放电二极管、压敏电阻、贴片压敏电阻、 TVS 二极管、陶瓷气体放电管、玻璃放电管、以及 半导体放电管 ,欢迎有防静电需求的新老客户垂询。 伴随着信息技术的应用日益广泛,电磁兼容问题也成为装备和系统面对的焦点话题,经专家验证, EMC 问题越早发现,就能够降低成本,会出现更多可行性方案来解决 EMC 问题。 LCD 和相机数据线的 EMI 、 I/O 端口和键盘的 EMI 干扰一直是困扰工程师的大难题,如今,在 硕凯电子 新推出的 防静电瞬态电压抑制管 EMI 滤波器 EM2378K 面前,这类 EMI (电磁干扰)问题自然也是迎刃而解。 本次硕凯电子 SOCAY 新推出的 EMI 滤波器 一共有三款,工作电压和容值均相同,封装却各异,三款 EMI 滤波器分别是 LWSON-08 封装 EM2374K 、 LWSON-12 封装 EM2376K 、 LWSON-16 封装 EM2378K 。本篇小硕为各位工程师和采购带来的是应用在 LCD 和相机数据线的 EMI 滤波、 I/O 端口和键盘的 EMI 滤波和保护的 LWSON-16 封装 EMI 滤波器 EM2378K 的参数与特性:   EM2378K 的参数: 封装: LWSON-16  电压: 5V 容值: 20pF EM2378K 的特性: 1 、滤波器性能: 1.8GHz 至 2.5GHz 最小衰减 30dB 2 、双向 EMI/RFI 滤波器综合 TVS 管为 ESD 提供保护 3 、 TVS 管工作电压: 5V 4 、电阻: 100 Ω± 20% 5 、典型电容: 20pF ( VR=0V ) 6 、保护和过滤四线 7 、固态技术 8 、符合 RoHS 9 、 IEC61000-4-2(ESD) ± 15kV( 空气 ), ± 8kV( 接触 ) 10 、 IEC61000-4-4(EFT)40A(5/50 η s)      硕凯电子是专业的电路保护器件供应商,作为中国技术研发最强的保护组件民营企业之一。我们秉持原厂直销 / 现货供应 / 质量第一 / 价格合理的方针,向全球的用户提供全方位静电防护方案及 ESD 放电二极管、 ESD 二极管、 ESD 静电二极管、 ESD 静电放电二极管系列产品,技术咨询和售后服务。 通过不同的工艺器件的组合方案来满足客户的个性化电路保护需求,如有需要可与本公司销售代表联系,联系电话: 136-0259-3642  公司网址: http://www.socay.com 。
  • 热度 13
    2015-8-7 10:29
    918 次阅读|
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    最近画了一块低速控制板,一个3.3v的ARM,一个通信模块,一个dcdc数字恒流源,一个直流电机驱动,以及各种小器件,有12v,5v,3.3v三种电压,开始的时候没有调试dcdc,各个芯片上的电压纹波都很小,毕竟是线性稳压,但是调试到dcdc时,情况完全不同,板子上的地上叠加了各种开关谐波,各个电压也叠加了谐波,还好我将AGND和DGND,AVCC和DVCC明确分开。测试发现, 两侧的纹波完全不是一个量级 。       由此,想到了作为一个硬件设计工程师,早就应该考虑而一直畏惧的问题,EMC。       今天读了华为的EMC设计手册 ,总结一下以前一直纠结的部分问题。   两层板和四层板的区别? 对于一个带着干扰的信号,怎样才能减小他对周围线路的影响呢,最好的方式就是给它创造一个回流路径,而且要让一个回流路径的 阻抗小 ,如果外壳有接地的话,他们就会自然的流入大地,四层板的优势就是:建立一个专属的层,这个层是板上所有信号的最好 回流路径 。   布局考虑什么? 首先,不是整齐美观,而是按照信号流向,使得 核心器件的布线路径最合理(最短) 。其次,要考虑 按照不同功能类型划分区域 :模拟电路、数字电路、接口电路、时钟电路、电源电路。它们各自又有自己的不同要求。比如:功率电路原理控制电路,最好开孔,远离本板,再如基准源要远离数字信号。   滤波到底要滤什么?    两种: 信号滤波、电源滤波 。电阻、电容、电感、导线,在不同速度是都有完全不同的阻抗 。考虑EMC,我们主要是滤除高频噪声,因此主要是低通滤波器,这里主要用到L,C主要适用于电源的 去耦、旁路、储能 。  
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