单片机控制系统开关电源接地问题研究.pdfVIP

第32卷第10期 继电器 V01．32No．10 RELAY 16，2004 2004年5月16日 May 77 单片机控制系统开关电源接地问题研究 吴争荣，李晓明 (武汉大学电气工程学院，湖北武汉430072) 摘要：讨论了开关电源可能对单片机控制系统产生的不利影响并针对不同的干扰途径提出了切断共模回路、 滤除差模噪音的解决措施来消除开关电源干扰。最后，通过实例分析说明了单片机控制系统和开关电源采用 上述措施，适当、可靠地接地后能提高单片机控制系统的抗干扰能力。 关键词：单片机；接地；电磁干扰 中图分类号：TMl5 文献标识码：B 文章编号2004)10-0077旬3 路。由削i／df可知，在胛的副方产生的冲击电压 0 引言 非常高，形成尖峰干扰。 开关电源由于其具有效率高、体积小、重量轻的 1．2开关回路干扰 特点，在单片机控制系统设计当中得到广泛应用。 由于脉冲变压器册原、副方寄生电容c，：的存 但由于开关电源采用高频开关控制的方式，同时又 在，开关管瓦的高频干扰通过寄生电容窜入门的 给系统没计者带来一个新的问题——电磁干扰。解 副方，形成共模干扰，同时干扰前级输入回路。尤其 决电磁干扰的方法有很多种，其中，适当的、可靠的 在开关管孔由饱和导通到关断时，流过朋的原方 接地是解决电磁干扰的重要手段。 电流变化相当大，在丁，管上产生2Vin的突变电 1 开关电源对单片机控制系统可能产生的 压，波形如图2所示。图2中r为开关的工作周期， 干扰 屯段为开关管饱和导通的波形，￡。段为开关管截止 过程中C、E极的电压变化波形。 单片机控制系统与开关电源采用什么样的接地 矿 方式才能使控制系统避免开关电源的干扰，取决于 2Vin 开关电源给控制系统带来的干扰类型。典型的开关 Vin 电源变换电路如图1所示。 卜一 图2开关管电压波形 waveforInofthe tube Fig．2Voltage switching 1．3开关电源滤波器的干扰 成品开关电源为了消除其自身对外界的干扰， 采取了很多措施，最重要的一点是：切断共模干扰回 路，滤除差模噪音，在交流输人侧加入滤波器，其具 圈l开关电源变换电路