恶劣环境中抗浪涌电压电路设计.pdfVIP

恶劣环境中抗浪涌电压电路设计 陶婷华 中国船舶重工集团第七研究院第七霉七研究所 ■述：本文介绍一种比较特殊的恶劣环境(浪涌电压)下，对计算机惺篓皇堕算设计- 关t司：浪涌电压、高能泄藏、展压、隈漉 一．引言 随着计算机技术的飞速发展，计算机已经广泛地应甩于各个锾域，抗番劣环境的军用 加嗣机也已从军用参透到工业、商业等梗域． 在机车计算机系统中，计算机工作于高温、裔湿、能、鞭动、冲击、电磁干抗等恶 劣环境，同时受弱因大电流工作单元的开、断所产生的浪播电压的干扰。传统的抗恶劣环 境计算机的设计方法不能解决高浪涌电压环境下对加固机的干扰和破坏，这里向大家介绍 一种蕞研嗣的抗浪漕电压的机车加固机的慑护电路的设计． 二．浪涌电压的产生及危害 机车加固机主要用于控制直流同步发电机，以及全车通讯与检耐。加固机赚于火车 的头部车厢．有大量工作于大电流状态的工作单元，如：柴油机、发电机、继电器等．．舌 们的开启和关断所产生的浪涌电压，会沿着电源传输线直接进人系统：同时通过空阃的电 誓场或通过电容藕台、电感耦合在信号传输线上产生干扰。其产生的浪桶电压是一个随机 的能量极高的波形，当渲涌电压施加在加固机的外部电路连接点和电源零龟位点之间，其 可能达到的牾值与持续时间如下： 梧筐u持续时闻D 7．0W 0．1m 4．0料 1．Ous 3．0科 5．0us 1．5Kv 50慨 枷V 100砒 浪涌电压对电源线的干扰会使电源质量变坏，引起电压波动，过高的电压还会使电源 损坏·进入f言号线的干扰会影响设备的正常运行及至损坏。总之，浪涌电压的破坏性极大， 轻赠导或电摩瀑动作．干扰系甥E正常工作，重则艇整个系统瘫痪。 三．保护电路 鉴于上述情况，要使整机在强大浪涌电压的怎劣环境下．能正常的通讯、正常的工作． 必须采取保护措麓．保护有单级的、多级的，根据加匝机所处环城的不葡、所受干扰程度 213 的不同、 在工作中所起作用 —— N 被 级 级 保 保 保 护 护 护 设 备 圈l 浪桶电压的破坏一般分两种．对致据线上的破坏、对电豫线上的破坏。虽然破坏的方 式、方法有所不同．但其保护措燕的原理是相似的·如图2： 硇2 ，．1信号■的髓护 护—般采取的方法如图3： 一般对信号线采用二级保护． IH R2 0UT 图3 Rl一般为第一级保护。选用合适的压t电阻，当有大电压干扰时，压敏电阻的阻抗 很小．能量从Rl泻放到大地；当通过正常电压信号时，压敏电阻阻抗近似于无穷大，信 号正常通过。例：当被保护的元件是+5v的器件时，Rl的击穿电压选7V：当被保护的元 件是±15v的器件时．Rl的击穿电压选20V． R2以后为第二级保护。 R2为限疯电阻。当有浪涌电压时。由于R2的存在，大部分的压降降在Rl上一限制