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发表于 2008-1-8 11:42:44

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人体干扰对电路板的干扰有什么办法解决(拿着金属,如镊子 触碰电源线就引线干扰)?

如题, 
电源用开关电源,未经过隔离变压器。
电路板分控制板和面板,两者用排线连接,面板电源由控制板提供。面板上有键盘,lcd,led,led由面板上的74系列的芯片驱动。

通电后可以正常运行,但如果用镊子或者比较粗糙的金属触碰面板上的+5v电源或者地线,面板就会受到干扰,主要表现在led出现错误指示。严重的时候在lcd上也能体现出来。led的错误指示不是控制板引起的,观察数据线,控制板没有数据输出。

但是控制板,好像没有受到干扰,仍正常运行。用示波器观察控制板,没有异象。

尝试方法:
1、面板加TVS管,大小滤波电容,胆电容也试过,仍可以干扰  不行
2、在排线上、电源上加磁环,                             不行
3、怀疑地线太长,直接用线将面板和控制板电源连接,       不行
3、开关电源使用隔离变压器,                             OK!
4、使用电池供电,                                       OK!

问题是,怎么才能彻底的解决这个干扰呢,不用电池和隔离变压器的情况下。
看到网上和各种书上都讲如何布线避免干扰,但很少有人讲在出现干扰下怎么去除干扰。

希望大家提提宝贵的建议

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  • 小小鸟

    2008-1-9 14:10:59

    今天用万能板焊接了一个电路,上面焊了一个74hc595,和一片TPIC6B595N,  各驱动4个led,
    这两个芯片的SRCLK,SER,RCLK连接到控制板的M16上(同面板上的595信号线并在一起),
    总的效果就是M16同时驱动三个驱动芯片

    实验的结果是,我用锉刀,锉面包板上的地线的时候,面包板上指示灯仍有干扰,但显示面板上的指示灯不受干扰,同时面包板上的6b595抗干扰要比74hc595要好些。

  • Leon

    2008-1-9 15:54:58

    可以尝试将开关电源用屏蔽罩屏蔽。

  • 小小鸟

    2008-1-9 16:18:21

    开关电源是买的现成的。就像电脑里面的电源那样,有铁盒的。

    在开关电源前加个1:1的变压器就没有干扰的问题了,在怎么在地线上碰都没用受到干扰。

  • deshine

    2008-1-9 16:34:20

    主要就是人体生物电引起的干扰!开关电源对EMC要求很严格!有空去我的BLOG看看!!

  • GMC

    2008-1-9 20:08:47

    从你描述的情况看,你遇到的是共模干扰。具体说,就是人体的电位由于受到周围的工频电器(包括电线)的感应,会带有较高的工频电位(用示波器就可以观察到,不是生物电)。当用金属接触电路板时,人体、电路板、开关电源、地线(电源线)就构成一个回路,金属接触电路板的过程相当于一系列脉冲(与手指接触不一样),所以就形成干扰,由于CMOS电路的输入阻抗高,就更容易受干扰。加了1:1变压器是割断了这个脉冲的回路。所以要从割断这个共模回路着手解决此干扰。这里提醒几点你试试:一、在受干扰的器件电源与地引脚之间接一个0.1uF的电容退耦(减少电源干扰,估计你已经加了);二、在开关电源输入端加一个共模滤波器(就是市售的那种,内部是电感电容),但要注意地线(就是三眼插头上面那根,不是你电路板上的地)的接法,可以接与不接都试一下;三、若驱动元件的驱动能力许可,在受干扰的器件输入端加上拉或下拉电阻,阻值1k~10k(也可以上拉下拉一起加,目的是降低输入阻抗)。

  • 小小鸟

    2008-1-10 12:00:49

    谢谢上面各位。


    1、我在面板上的595上面加了4.7k的电阻,分别做下拉,上拉实验,均不起作用。

    2、用线性电源给控制板提供电源,面板的抗干扰能力大大增加,极少受到干扰,但面板仍能受到干扰。

    下面有一钟情况,我焊接的面包板受到的干扰最小。
    (隔离变压器+开关电源) 或者线性电源 给控制板供电,并且同时给我的蓄电池充电(最简单的经过限流电阻充电)。这种情况下面包板的干扰最小。其中前者要用隔离变压器的方式要优于后者线性变压器。
    按理说,线性变压器和隔离变压器应该差不多,只不过是变比不同而已。

  • GMC

    2008-1-10 13:51:53

    昨天的建议看来无效,很抱歉。

    不知道你的线性电源是自己做的还是市售的,如果是市售的,有可能其输出与电源的地之间还是有一定的联系(例如通过电容),否则你的实验讲不通。

    由于金属触碰,使面板的地电位瞬间改变,尽管控制板输出不变,595还是得到了错误的信号。我这里再提一个建议你试试:在595的每个输入端对地接一个电容(0.1uF~0.01uF,根据你系统的速度确定),注意一定要接到595的地引脚附近。这样当595的地电位改变时,输入跟着改变,相对保持不变。

    我对这个问题也有兴趣,你若有结果一定要发帖告知。

  • 小小鸟

    2008-1-10 17:12:11

    另,在控制板和焊接的面包板直接的连线上套个磁环,面包板上的干扰就减小些。

    通过我的实验,不论在那种情况下,74hc595都没6b695的抗干扰能力强。

    下面的图是整个的连接情况

  • 小小鸟

    2008-1-10 17:12:59

    我重新用新的单片机实验了一下。
    程序如下
    编译器GCC+AVR studio 4.13

    #include <avr/io.h>
    #include <util/delay.h>
    #define  uchar  unsigned char
    #define  uint   unsigned int

    #define                SRCLK                        PC3
    #define                SET_SRCLK()                (PORTC|=(1<<SRCLK))
    #define                CLR_SRCLK()                (PORTC&=~(1<<SRCLK))

    #define                RCLK                        PC5
    #define                SET_RCLK()                (PORTC|=(1<<RCLK))
    #define                CLR_RCLK()                (PORTC&=~(1<<RCLK))

    #define                SER                                PC4
    #define                SET_SER()                (PORTC|=(1<<SER))
    #define                CLR_SER()                (PORTC&=~(1<<SER))

    void delay(uint i)
    {
            uint j;
            for(;i;i--)
                    _delay_ms(1);

    }
    void out_595(uchar a)
    {
            uchar i;
            
            CLR_SRCLK();
            CLR_SER();
            CLR_RCLK();
            
            for(i=8;i>0;i--)
            {
                    if(a&0x80)
                    {
                            SET_SER();
                    }
                    else
                    {
                            CLR_SER();
                    }
                    
                    SET_SRCLK();                
                    delay(1);
                    CLR_SRCLK();
                    delay(1);
                    a<<=1;        
            }
            
            SET_RCLK();
            delay(2);
            CLR_RCLK();
            CLR_SER();
    }

    int main(void)
    {

            DDRC=0XFF;
            PORTC=0X00;
            
             while(1)//做刷新用
             {                 
                    out_595((1<<4)|(1<<2));
                    delay(60000) ;
                     //out_595((1<<3)|(1<<1));
                    delay(10000) ;
             
             }
    }
    如下面的图片,这幅图是正常的情况,


    稳压芯片用的7805,图上的飞利浦的芯片是之前焊接的,用作其他的实验,在这个实验里面没关系。 左面的M8是之前做usb isp下载器的时候焊接的,现在改在这个上面用,控制引脚占用PC3,PC4,PC5,连接到595的控制引脚上。595的输出使能等其他输入引脚分别接固定电平。输出使用 QB,QC,QD,QE,6B595使用DRAIN1-DRAIN4,

    实验结果:(用锉锉那个7805的地,都快被锉光滑了^_^)
    1、实验线性电源,很好,没用干扰出现
    2、用开关电源(不加隔离变压器)有干扰出现,或者使用usb直接供电,也出现干扰状况。如下图


  • 小小鸟

    2008-1-10 17:15:34

    GMC  你说的方法我明天再试试,今天没时间了,谢谢你的关注!

    另:如加电容的话,要降低速度,之前加了一次,0.1uF的,波形要被虑平了,

  • 小小鸟

    2008-1-11 15:58:30

    今天做了低温实验,发现-40度把lcd冻坏了(知道它撑不到这么低,想试试到底能成什么样),而且还影响了连接它的数据线的电平。
    拿出来后,乖乖,液晶上面冻了个雪花出来,不过还能用,只是雪花不能完全消去了。

  • ccy

    2008-1-21 16:00:14

    同意关于共模干扰的看法。不用隔离变压器以上各种方法均无效的话,有一最有效、最简单的办法就是将系统的地线接入大地。