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大功率直流电源PCB设计接地问题该如何解决?

模仿地/数字地以及模仿大功率直流电源/数字大功率直流电源只不过是相对的概念。提出这些概念的首要原因是数字电路对模仿电路的搅扰现已到了不能容忍的地步。
规范处理办法
1地线从整流滤波后就分为2根,其间一根作为模仿地,一切模仿部分的电路地悉数接到这个模仿地上面;另一根为数字地,一切数字部分的电路地悉数接到这个数字地上面。

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直流大功率直流电源稳压芯片出来,经过滤波后相同分为2根,其间一根经过LC/RC滤波后作为模仿大功率直流电源,一切模仿部分的电路大功率直流电源悉数接到这个模仿大功率直流电源上面;另一根为数字大功率直流电源,一切数字部分的电路大功率直流电源悉数接到这个数字大功率直流电源上面
  
留意
模仿地/数字地以及模仿大功率直流电源/数字大功率直流电源除了在大功率直流电源的开始部分有一点衔接外,不能再有任何衔接。
AVCC:模仿部分大功率直流电源供电;
AGND:模仿地;
DVCC:数字部分大功率直流电源供电;
DGND:数字地。

这样区别是为了将数字部分和模仿部分隔脱离,减小数字部分带给模仿电路部分的搅扰。但这两部分不可能完全隔脱离,数字部分和模仿部分之间是有衔接的,在供电时至少地应该是在一起的。
所以AGND和DGND之间要用0欧姆的电阻或磁珠或电感衔接起来,这样的一点衔接就能够减小搅扰。相同,如果两部分的供电大功率直流电源相同也应该采用这样的接法。

搅扰要素
在电子系统规划中,为了少走弯路和节省时刻,应充分考虑并满意抗搅扰性的要求,防止在规划完成后再去进行抗搅扰的补救办法。构成搅扰的基本要素有三个。
  
(1).搅扰源
发生搅扰的元件、设备或信号,用数学言语描绘如下:du/dt,di/dt大的当地就是搅扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为搅扰源。
  
(2).传达途径
搅扰从搅扰源传达到灵敏器材的通路或前言。典型的搅扰传达途径是经过导线的传导和空间的辐射。
  
(3).灵敏器材
简单被搅扰的目标。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC,弱信号放大器等。抗搅扰规划的基本准则是:按捺搅扰源,堵截搅扰传达途径,进步灵敏器材的抗搅扰功能。

按捺搅扰源 
按捺搅扰源就是尽可能的减小搅扰源的du/dt,di/dt。这是抗搅扰规划中最优先考虑和最重要的准则,常常会起到事半功倍的作用。
减小搅扰源的du/dt首要是经过在搅扰源两头并联电容来完成。减小搅扰源的di/dt则是在搅扰源回路串联电感或电阻以及添加续流二极管来完成。

办法
(1).继电器线圈添加续流二极管,消除断开线圈时发生的反电动势搅扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时刻滞后,添加稳压二极管后继电器在单位时刻内可动作更多的次数。  
(2).在继电器接点两头并接火花按捺电路(一般是RC串联电路,电阻一般选几K到几十K,电容选0.01uF),减小电火花影响。  
(3).给电机加滤波电路,留意电容、电感引线要尽量短。  
(4).电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容,以减小IC对大功率直流电源的影响。留意高频电容的布线,连线应接近大功率直流电源端并尽量粗短,不然,等于增大了电容的等效串联电阻,会影响滤波作用。
(5).布线时防止90度折线,削减高频噪声发射。  
(6).可控硅两头并接RC按捺电路,减小可控硅发生的噪声(这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的)。
  
搅扰传达途径分类
按搅扰的传达途径可分为传导搅扰和辐射搅扰两类。
所谓传导搅扰是指经过导线传达到灵敏器材的搅扰。高频搅扰噪声和有用信号的频带不同,能够经过在导线上添加滤波器的办法堵截高频搅扰噪声的传达,有时也可加阻隔光耦来处理。
大功率直流电源噪声的危害最大,要特别留意处理。所谓辐射搅扰是指经过空间辐射传达到灵敏器材的搅扰。一般的处理办法是添加搅扰源与灵敏器材的间隔,用地线把它们阻隔和在灵敏器材上加蔽罩。
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堵截搅扰传达途径  
(1).充分考虑大功率直流电源对单片机的影响。大功率直流电源做得好,整个电路的抗搅扰就处理了一大半。许多单片机对大功率直流电源噪声很灵敏,要给单片机大功率直流电源加滤波电路或稳压器,以减小大功率直流电源噪声对单片的搅扰。比方,能够运用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻替代磁珠。  
(2).如果单片机的I/O口用来操控电机等噪声器材,在I/O口与噪声源之间应加阻隔(添加π形滤波电路)。
操控电机等噪声器材,在I/O口与噪声源之间应加阻隔(添加π形滤波电路)。  
(3).留意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量接近,用地线把时钟区阻隔起来,晶振外壳接地并固定。此办法可处理许多疑难问题。  
(4).电路板合理分区,如强、弱信号,数字、模仿信号。尽可能把搅扰源(如电机,继电器)与灵敏元件(如单片机)远离。  
(5).用地线把数字区与模仿区阻隔,数字地与模仿地要别离,最终在一点接于大功率直流电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为准则,厂家分配A/D、D/A芯片引脚摆放时已考虑此要求。  
(6).单片机和大功率器材的地线要独自接地,以减小彼此搅扰。大功率器材尽可能放在电路板边际。  
(7).在单片机I/O口,大功率直流电源线,电路板衔接线等要害当地运用抗搅扰元件如磁珠、磁环、大功率直流电源滤波器,屏蔽罩,可明显进步电路的抗搅扰功能。

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