电源噪声对电子仪器设备的危害及解决策略分析--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

电源噪声对电子仪器设备的危害及解决策略分析

发表时间：2021/8/10 来源：《城市建设》2021年8月下16期作者：王河龙

[导读] 随着近年来我国特色社会主义经济的进一步发展与科技的进步，像计算机、示波器、核探器以及放射性医疗仪器等多种先进设备已经被人们广泛应用在日常生活中，但部分用户认为电子仪器设备的损坏仅仅是由设备自身性能不良或者质量不佳造成的，并没有注重电源噪声的危害性。

1311281991030***16 王河龙

摘要：随着近年来我国特色社会主义经济的进一步发展与科技的进步，像计算机、示波器、核探器以及放射性医疗仪器等多种先进设备已经被人们广泛应用在日常生活中，但部分用户认为电子仪器设备的损坏仅仅是由设备自身性能不良或者质量不佳造成的，并没有注重电源噪声的危害性。本文主要对电源噪声产生的危害进行深入分析，并提出了带有针对性的解决意见，期望可以为电子仪器设备的维修与发展带来一定参考。
关键词：电源噪声；电子仪器设备；解决策略
        引言
        电子仪器设备的应用，极大的促进了人类社会的发展。当前电子仪器设备的应用面非常广泛，从人类发展的衣食住行，每一个过程都会涉及到电子仪器设备的应用。因此此类设备的安全运行，以及长期使用也引起了人们的注意。笔者针对电子仪器设备的维护保养，进行简要的剖析研究，以盼能为相关技术的发展提供参考。
        1分类
        首先，根据不同的传播方向划分，电源噪声主要分为两大类：（1）从电源进线引进的外界环境干扰；（2）由电子仪器设备引起且经过电源线传送出来的噪声。其次，根据其形成特征划分，电源噪声干扰可以分成两大类，分别是共模干扰和串模干扰。共模干扰是两条电源线对大地引起的噪声，而串模干扰是两条电源线之间引起的噪声。
        2电源噪声对电子仪器设备的危害
        2.1脉冲式尖峰
        脉冲式尖峰带来的干扰持续时间较短，往往会小于数毫秒，且其普遍都在10至90毫秒之间，但其却比供电交流峰值的高压幅度高出数十倍，甚至可以达到近5000V，具有极强的危害性。闪电是脉冲干扰形成的最主要因素，如若电子仪器设备在使用过程中附近并没有良好的避雷系统，很容易遭受到雷电的攻击，但通常情况下电子仪器设备受到损坏的原因是离其较近的闪电经过电磁感应而流入到供电线路之中。同时，电子仪器设备之中的可控硅元件产生导通也会对其供电电源带来巨大的干扰。
        2.2电压浪涌和跌落
        该干扰持续时间是5ms-5s的供电电压，瞬间高于标称供电电压的25%或者瞬间跌落到小于供电电压的10%，在有些地区该变化已经达到±30%。该干扰是因为大功率用电设备的中断，电网系统中临时出现的故障以及供电电源自身的电压调节过程等造成的。比如：一些设备的开机中断，电流会迅速超过正常值的6倍。以上三种类型电源噪声干扰的危害主要有以下几点：（1）过压。也就电压比额定电压高。长时间的过压，增加设备压力，造成电能的大量浪费，过压偏高很有可能将仪器设备烧掉。（2）欠压。也就是按照规定的计划降压使用。长时间欠压，导致设备无法安全可靠的工作，这时我们都会选择稳压器，容易导致电压大大地减少，我们再增加使用稳压器，电压再次下降，引起一种不良的恶性循环。在供电水平不够、配电系统缺乏合理、内阻较大等情况下是十分严重的。根据有关统计资料显示，欠压或者过压高出标称值的10%，就容易缩短仪器设备的使用期限。（3）停电，也就按照计划停电或者事故停电，其危害相当大，突然停电可以将电脑原有的程序全部损坏，造成停工，给用户带来经济损失。无论什么负载的改变，供电的瞬间接通或者切断，一般都会导致仪器设备出现各种故障。（4）掉电、暂态和浪涌。时高时低的电源快变化，该快变化会损坏仪器设备，严重还会烧毁仪器设备，频繁损坏电脑的内储存。只要凹陷和浪涌达到±20%，就很有可能导致仪器设备的质量下降。（5）尖峰。在电脑内电源正负尖峰代替时钟脉冲时，容易使运算时间程序被打乱，其危害是相当严重的。如果尖峰电压比交流电压标称值超出±25%，就容易导致电脑功能不能正常使用或者导致损失。对于220V/50Hz的供电系统，尖峰电压不可以超出±75V。（6）衰减震荡式干扰电压。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

若干扰电压比交流电压标称值高于±15%，势必会导致功能不能正常发挥，其临界值在45V左右。
        2.3电压跌落与浪涌
        电压的跌落与浪涌干扰具有较长持续时间的跨度，往往会在5毫秒至5秒之间，相当于数百个或者0.25个供电电源周期，且其会在瞬间跌落到10%的供电电压以下，或可以瞬间高于供电电压标称数值的10%以上，在部分地区甚至可能出现高于其30%以上的情况。电压的跌落或者浪涌往往是因为大功率电子仪器设备突然停止通断、电网系统突发故障或者供电电源本身的电压调整而导致的。例如，部分电子仪器设备在开机通断的过程中，电流可能会瞬间升到其正常范围的5倍以上，从而出现开机浪涌，造成供电电压产生跌落。
        3电源噪声对电子仪器设备的危害的解决策略分析
        3.1防潮
        除了上述分析的电子仪器设备防尘处理，在实践的维护过程当中防潮的处理也相当关键。湿度对于设备零部件各个单元的性能会产生巨大影响，所以还需要加强重视，全面的使得电子仪器设备隔离潮湿环境，采用密封、灌封等方式，加强防潮性。首先，对于电子仪器设备的贮存应当选择干燥且通风的房间，避免阳光的直接照射，为了保险，还需要在电子仪器设备内部放置硅胶袋，充分的吸收其中存在的水分，定期的检查电子仪器设备干燥情况，结合硅胶的化学性质，对设备的基本状态进行分析和判定，以确保其不会受潮。另外，在实践的防护技术之中为了全面的避免季节和温度所带来的影响，还应当对电子仪器设备表面的湿气进行处理，如果湿气过重，会使得电子仪器设备内部的零部件出现生锈情况。所以，在一些特殊的地区，冻结内外温度差较大，还应当尽量的在室外使用设备，在使用之前应当注意将设备表面的湿气擦拭干净，避免对其正常操作和使用产生不良影响。
        3.2多参数稳压电源
        多参数稳压技术在电源净化技术中是一种较为显著的方法，其在以往磁饱和稳压技术的前提下融入平行磁通的概念，将磁饱和稳压器中的强迫震荡转变成利用周期性的改变谐振回路里的存储电感的参数，使得电源能量可以在同一个周期下分别两次馈进系统内部，从而形成激励制度，参数诊断具有独特的谐振曲线，边缘衰减速度较快，是一种不大的矩形，所以其抗噪声干扰能力是相当强的。参数稳压器仅仅使用电容、铁心，不需要使用其他类型的元器件，所以具有较高的安全性和稳定性。在一些电源干扰较大的场合中应当选择多参数稳压电源。比如：220V输入电压在100V-300V之间，而且电源噪声干扰尖峰超过3kV-4kV的场合。
        3.3清洁维护
        无论是电子仪器设备或者其他类型的机械设备，其在运行的过程中，难以避免会进人灰尘等污染物。例如人们在生活中应用的电脑，在长期的应用过程中，打开机箱就会发现里面存在较多的尘土堆积物和网状物。一旦此类物质长期堆积，对于电子仪器设备会造成较大的影响。例如局部发热、设备宕机、严重时甚至会发生火灾等现象。因此对于电子仪器设备的清洁维护工作，也务必得到重视。
        结语
        供电质量和电源噪声干扰的不可靠，是目前存在的主要问题，若仍旧采取以往的稳压技术，现代先进电子仪器设备在受到超过千伏尖峰电压的冲击和电网电压大面积变动时是没有意义的，势必会损坏电子仪器设备。因此，必须要结合具体情况正确的选择二次供电装置，比如：净化电源以及多参数稳压电源都是有必要的，尽量保证电子设备安全稳定的供电，延长电子设备的使用期限。
参考文献
[1]金禹铮,付宇卓.高电源电压抑制、低功耗片上低压差线性稳压器的研究与设计[J].微电子学与计算机,2014,31(05):163-166.
[2]张闯.关于单片机电源噪声干扰的抑制[J].科技创新导报,2012(19):67+69.