CN103401414A - 一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，解决接触器和微控制器同相干扰是通过设计噪声处理电路来实现的；交流电源在经过桥式整流电路之前先经过电容网络和扼流线圈除去交流中的高频噪声和差模噪声；经过滤除高频噪声和差模噪声后的电压，经过电感和电容网络后除去电流中的共模噪声和剩余的高频干扰信号后，给控制器(MCU)供电；在MCU的供电端接入一只TVS二极管，有效抑制了雷电、机壳带电等浪涌电流对MCU的冲击。本发明成本低廉、应用广泛、工作可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法。
背景技术
在需要对大型电机控制的地方，接触器和控制器通常同相供电且安装在同一箱体内，接触器动作产生强电磁干扰和噪声，再加上工作现场重型机械启停频繁，向电网注入大量谐波，会导致微控制器(MCU)复位、死机和显示乱码等问题。本发明通过科学的电路设计和巧妙的电路安排，很好的解决了接触器和微控制器(MCU)因同相供电引起的干扰导致无法工作问题。
在建筑工地、港口、码头等重型机械启停频繁，大型电机的启停会向电网注入大量谐波，对电网的冲击很大，再加上控制大型电机的接触器通常和微控制器(MCU)同相供电，且安装在同一箱体内，接触器动作会产生火花和振动对控制器产生很大影响，主要表现在微控制器(MCU)复位、死机和显示乱码(显示内容错误，显示不稳定)。目前，解决此类问题的方法主要有以下几种：
方法一：控制器和重型机械独立供电。微控制器(MCU)和重型机械从不同的变压器引电。给微控制器(MCU)供电的变压器上的设备负荷轻，且对电网冲击小。
方法二：接触器和微控制器(MCU)分相供电。
方法三：微控制器(MCU)采用蓄电池供电。
以上几种解决方法有如下技术缺点：
方法一：需要重新布置一台变压器，不仅增加了变压器的成本，而且增加了变压器安装维护、引线、施工等成本，效率低下；
方法二：在某些应用场合，供电系统已经确定，接触器和微控制器(MCU)无法分相供电；
方法三：给微控制器(MCU)供电的蓄电池不仅需要额外的充电电路，而且在某些特殊场合蓄电池无法安装，这不仅增加了成本而且降低了系统的可靠性。
在需要弱电控制的大型设备，强电对弱电的干扰不可避免，尤其是大型设备的接触器和微控制器(MCU)同相供电的场合，保证微控制器(MCU)的可靠运行的噪声处理电路不可避免。由于噪声来源类型复杂，往往共模噪声、差模噪声、浪涌噪声和环境噪声共同作用，而差模噪声又无法用示波器观测，工程师们在设计电路时往往弄不清干扰类型，噪声处理不得当，顾此失彼，处理效果很不理想。
发明内容
本发明的目的在于通过合理科学的电路设计和巧妙的电路安排，多种手段并用，对因电网震荡、同相供电引起的微控制器(MCU)复位、死机和显示乱码等现象进行排除。
为此，本发明采用以下技术方案，
一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，解决接触器和微控制器同相干扰是通过设计噪声处理电路以及进行噪声处理来实现的；
设计噪声处理电路包括如下程序：
首先，供电系统中含有接触器工作时产生的高频噪声，经过第一电容网络过滤后送扼流线圈，差模噪声经扼流线圈抑制后再次经过第二电容网络，对前面没有处理好的高频噪声再次过滤，经过两次电容网络过滤和扼流线圈处理后的交流电经过一组二极管整流变成直流电，再次通过一大容量极性电容和一非极性电容稳压后，得到对地直流电压，同时滤除差模噪声；接着，电流经过电感滤除电流中的共模噪声，经过第三电容网络和TVS二极管滤除高频干扰后给微控制器(MCU)供电；
所述进行噪声处理包括如下程序：
交流电源在经过桥式整流电路之前先经过电容网络和扼流线圈除去交流中的高频噪声和差模噪声；经过滤除高频噪声和差模噪声后的电压，经过电感和电容网络后除去电流中的共模噪声和剩余的高频干扰信号后，给控制器(MCU)供电。
所述的供电系统是两组供电模块。
所述第一电容网络、第二电容网络分别是由三个电容104串接组成。
所述第三电容网络是由五个电容并接组成，第三电容网络的电容分为
电容104和电容103两种。
所述的一组二极管是两组分别由两个二极管串接后并接组成的。
所述的大容量极性电容型号为：16V/1000uF。
所述的非极性电容型号为：0.1uF。
所述的电容104电容值为0.1uF或0.01uF。
所述的扼流线圈的电感值为10mH。
所述的所述电流经过电感滤除电流中的共模噪声时的电感值为100mH。本发明有如下有益效果：
(1)成本低廉，不再需要额外变压器或者直流电源供电，仅仅需要几只电容和电感即可。
(2)应用更广，有效解决了因供电条件限制了应用的地方。
(3)工作可靠，电容电感都是常用的且不容易损坏的器件，提高了系统工作的可靠性。
附图说明
图1为本发明的电路结构之一；
图2为本发明的电路结构之二；
图3为本发明的噪声处理具体实现过程方框图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，解决接触器和微控制器同相干扰是通过设计噪声处理电路以及进行噪声处理来实现的；
设计噪声处理电路包括如下程序：
首先，供电系统中含有接触器工作时产生的高频噪声，经过第一电容网络过滤后送扼流线圈，差模噪声经扼流线圈抑制后再次经过第二电容网络，对前面没有处理好的高频噪声再次过滤，经过两次电容网络过滤和扼流线圈处理后的交流电经过一组二极管整流变成直流电，再次通过一大容量极性电容和一非极性电容稳压后，得到对地直流电压，同时滤除差模噪声；接着，电流经过电感滤除电流中的共模噪声，经过第三电容网络和TVS二极管滤除高频干扰后给微控制器(MCU)供电；
所述进行噪声处理包括如下程序：
交流电源在经过桥式整流电路之前先经过电容网络和扼流线圈除去交流中的高频噪声和差模噪声；经过滤除高频噪声和差模噪声后的电压，经过电感和电容网络后除去电流中的共模噪声和剩余的高频干扰信号后，给控制器(MCU)供电。
所述的供电系统是两组供电模块。
所述第一电容网络、第二电容网络分别是由三个电容104串接组成。
所述第三电容网络是由五个电容并接组成，第三电容网络的电容分为
电容104和电容103两种。
所述的一组二极管是两组分别由两个二极管串接后并接组成的。
所述的大容量极性电容型号为：16V/1000uF。
所述的非极性电容型号为：0.1uF。
所述的电容104电容值为0.1uF或0.01uF。
所述的扼流线圈的电感值为10mH。
所述的所述电流经过电感滤除电流中的共模噪声时的电感值为100mH。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，解决接触器和微控制器同相干扰是通过设计噪声处理电路来实现的；
设计噪声处理电路包括如下程序：
首先，供电系统中含有接触器工作时产生的高频噪声，经过第一电容网络过滤后送扼流线圈，差模噪声经扼流线圈抑制后再次经过第二电容网络，对前面没有处理好的高频噪声再次过滤，经过两次电容网络过滤和扼流线圈处理后的交流电经过一组二极管整流变成直流电，再次通过一大容量极性电容和一非极性电容稳压后，得到对地直流电压，同时滤除差模噪声；接着，电流经过电感滤除电流中的共模噪声，经过第三电容网络和TVS二极管滤除高频干扰后给微控制器(MCU)供电；
所述进行噪声处理包括如下程序：
交流电源在经过桥式整流电路之前先经过电容网络和扼流线圈除去交流中的高频噪声、差模噪声和部分共模噪声；经过滤除高频噪声和差模噪声后的电压，经过电感和电容网络后除去电流中的共模噪声和剩余的高频干扰信号后，给控制器(MCU)供电。
2.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述第一电容网络、第二电容网络分别是由三个电容104串接组成。
3.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述第三电容网络是由五个电容并接组成，第三电容网络的电容分为电容104和电容103两种。
4.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述的大容量极性电容型号为：16V/1000uF。
5.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述的非极性电容型号为：0.1uF。
6.根据权利要求3或4所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述的电容104电容值为0.1uF或0.01uF。
7.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述的扼流线圈的电感值为10mH。
8.根据权利要求1所述的一种有效解决接触器和微控制器同相干扰的方法，其特征在于，所述的所述电流经过电感滤除电流中的共模噪声时的电感值为100mH。
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