電氣調(diào)試中電子電路的干擾問(wèn)題探究

劉 洋，黃宏剛，黃曉輝

（國(guó)電南京電力試驗(yàn)研究有限公司，江蘇 南京 210046）

0 引 言

針對(duì)電氣設(shè)備的調(diào)試工作，最理想的工作狀況是電子電路既不受到外界因素的影響，也不會(huì)對(duì)其他電氣設(shè)備造成干擾影響。但是，在實(shí)際工作過(guò)程中，干擾問(wèn)題難以避免，在一定程度上會(huì)影響電氣設(shè)備運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)電氣系統(tǒng)癱瘓。因此，為了保證電氣設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，需要在調(diào)試工作中針對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行深入探究，進(jìn)而采取合理有效的措施。

1 電氣調(diào)試中電子電路干擾問(wèn)題的危害

1.1 空間輻射干擾的危害

在電氣設(shè)備的調(diào)試工作中，空間輻射干擾是電子電路干擾中較為常見(jiàn)的一種，僅需要通過(guò)空間就可以傳播。依據(jù)影響層面的差異劃分，一般分為兩種類(lèi)型：一是近耦合干擾，這類(lèi)干擾主要是針對(duì)電子通信中的局部或主要針對(duì)電氣設(shè)備中的某一部件進(jìn)行干擾；二是遠(yuǎn)輻射干擾，這類(lèi)干擾能夠通過(guò)空間對(duì)電氣設(shè)備中的任何部件產(chǎn)生干擾影響[1]，因其傳播介質(zhì)是空間，所以干擾影響更為廣泛。在電氣設(shè)備中，電源電路、信號(hào)電路等電子電路都具備一定的空間輻射干擾源，從而使這種干擾可以在電氣設(shè)備中的各個(gè)區(qū)域流動(dòng)傳播，并且能夠通過(guò)空間媒介進(jìn)行層級(jí)性傳遞，會(huì)對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)造成相應(yīng)的干擾影響，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐烧麄€(gè)電氣設(shè)備的癱瘓，使電氣設(shè)備無(wú)法正常使用。

1.2 信息通道干擾的危害

電子電路干擾問(wèn)題還有一種體現(xiàn)為信息通道干擾造成的危害。本質(zhì)上講，信息通道干擾的危害屬于一種電磁干擾，能夠通過(guò)電氣設(shè)備中的導(dǎo)線進(jìn)行船舶，導(dǎo)致很多部件都受到了干擾影響。信息通道干擾能夠通過(guò)導(dǎo)線進(jìn)行階梯性傳播，對(duì)整個(gè)電子系統(tǒng)造成的干擾影響十分嚴(yán)重。從實(shí)際層面進(jìn)行分析，造成的危害主要是對(duì)電路的影響，如對(duì)電源部件造成干擾影響。一般情況下，信息通道干擾會(huì)引發(fā)電氣設(shè)備產(chǎn)生自激振蕩問(wèn)題，甚至?xí)拐麄€(gè)電子系統(tǒng)的運(yùn)行癱瘓，極大地降低了運(yùn)行安全性。

2 電氣調(diào)試中出現(xiàn)電子電路干擾的原因分析

2.1 人為因素導(dǎo)致的電子電路干擾

電氣調(diào)試中因人為因素而引發(fā)的干擾情況相對(duì)較少，分成兩種情況。第一，因部分電子儀器使用不當(dāng)造成的電子電路干擾。例如，沒(méi)有正確使用示波器造成的沒(méi)有波形產(chǎn)生、波形異常、儀器接地操作不正確造成的干擾等[2]。第二，部分人員在使用設(shè)備時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格依照規(guī)范進(jìn)行操作，同時(shí)沒(méi)有對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)和保養(yǎng)，導(dǎo)致電子部件長(zhǎng)時(shí)間處于較惡劣的環(huán)境，使設(shè)備出現(xiàn)生銹或腐蝕。

2.2 設(shè)備自身因素導(dǎo)致的電子電路干擾

電氣調(diào)試中因設(shè)備自身因素導(dǎo)致出現(xiàn)電子電路干擾問(wèn)題的原因較多，部分電氣設(shè)備中的電子電路因運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，其內(nèi)部部分電子部件會(huì)出現(xiàn)老化情況，進(jìn)而出現(xiàn)電子電路干擾。造成這類(lèi)電子電路干擾問(wèn)題的原因，具體有以下三方面體現(xiàn)。第一，因電子電路設(shè)計(jì)錯(cuò)誤而造成的干擾。電氣設(shè)備中的電子電路需要通過(guò)相應(yīng)的人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，且不同電氣設(shè)備的應(yīng)用條件不盡相同，一旦在電子電路設(shè)備過(guò)程中考慮不周，就會(huì)導(dǎo)致相關(guān)設(shè)計(jì)與其實(shí)際應(yīng)用情況不匹配，進(jìn)而出現(xiàn)電子電路干擾。第二，初樣電子電路中存在的干擾。針對(duì)初樣電子電路，造成電子電路干擾的原因主要有：電子電路的設(shè)計(jì)規(guī)劃與實(shí)際印制板不符合情況、電子電路出現(xiàn)短路或錯(cuò)線情況、電子變使用不正確造成電路損壞的情況、不同電子部件連接錯(cuò)誤的情況等。第三，成型產(chǎn)品中存在的電子電路干擾。成型產(chǎn)品中造成電子電路干擾的原因主要有：因電氣設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)電子部件損壞而造成短路或短路的情況、電氣設(shè)備運(yùn)行電壓波動(dòng)較大的情況、電氣設(shè)備運(yùn)行環(huán)境過(guò)冷或過(guò)熱的情況、焊點(diǎn)虛焊的情況等[3]。

3 電氣調(diào)試中電子電路抗干擾的有效措施

3.1 比照法和分割法

比照法也可以稱(chēng)為對(duì)比法。在電氣調(diào)試過(guò)程中應(yīng)用比照法對(duì)電子電路干擾進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要同處于正常運(yùn)行狀態(tài)下電氣設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行對(duì)照，包括電壓、電流以及波長(zhǎng)等，從而依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果對(duì)照分析出現(xiàn)電子電路干擾的電氣設(shè)備，進(jìn)而確定電子電路出現(xiàn)干擾問(wèn)題的位置，并分析產(chǎn)生干擾的原因。一般情況下，對(duì)照法應(yīng)用于簡(jiǎn)便電子電路干擾的檢測(cè)和排除工作。同時(shí)，為了能夠更準(zhǔn)確地找出電子電路出現(xiàn)干擾的位置，可以取出電氣設(shè)備中的部分線路插件，盡可能減少干擾情況的出現(xiàn)范圍，可以應(yīng)用分割法。例如，在電氣設(shè)備中電源出現(xiàn)短路時(shí)，可以切斷電源負(fù)載分區(qū)，在最短時(shí)間內(nèi)找到干擾位置，之后通過(guò)檢測(cè)電路關(guān)鍵點(diǎn)細(xì)化電子電路干擾的范圍，從而確定出現(xiàn)干擾的位置。

3.2 旁路法和補(bǔ)償法

在對(duì)電子電路干擾進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，旁路法也是較為常見(jiàn)的一種方法。該檢測(cè)方式是將符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的電子部件連接在經(jīng)過(guò)短路處理的測(cè)試部件上，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，判斷設(shè)備是否處于平穩(wěn)的運(yùn)行狀態(tài)。檢測(cè)期間，如果出現(xiàn)電磁波消失的情況，說(shuō)明該電子部件存在干擾問(wèn)題。而應(yīng)用補(bǔ)償法對(duì)電子電路干擾的檢測(cè)較為精密，檢測(cè)流程為：設(shè)備出現(xiàn)振蕩情況，要在設(shè)備中選取合適的電子電路位置，并且使電容器接地短路，如果經(jīng)過(guò)該操作后振蕩現(xiàn)象消失，則證明該位置存在干擾部位[4]。

3.3 通電觀察法

通電觀察法主要指設(shè)備在通電狀態(tài)下利用感官察覺(jué)的方式對(duì)電子電路的干擾位置和造成干擾的原因進(jìn)行分析判斷。一般情況下，它是在不通電感官分析法沒(méi)有及時(shí)找到干擾位置的前提下對(duì)電子電路進(jìn)行通電檢查。該方法對(duì)跳火及熔絲問(wèn)題的檢查效果最佳。同時(shí)，在應(yīng)用通電觀察法的過(guò)程中，普遍采用逐步加壓的方式。此外，通電觀察法一般還應(yīng)用在實(shí)施設(shè)備維修工作之前的定性測(cè)試中，不僅能夠幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)電子電路中存在的干擾問(wèn)題，還能深入推測(cè)存在的干擾問(wèn)題，進(jìn)而找到產(chǎn)生干擾的原因。

3.4 信號(hào)追蹤法

在應(yīng)用信號(hào)追蹤法時(shí)需要采用示波器，在電路輸入端部位接入相應(yīng)的頻率信號(hào)，并依照信號(hào)級(jí)別，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)波形變化情況的監(jiān)測(cè)。如果監(jiān)測(cè)過(guò)程中某一級(jí)信號(hào)出現(xiàn)了大幅度變化，則能初步判斷此級(jí)信號(hào)產(chǎn)生的干擾情況。在應(yīng)用該方法檢測(cè)電子電路中干擾的過(guò)程中，必須要切斷反饋回路，從而避免部分電子部件出現(xiàn)干擾或在反饋回路中出現(xiàn)干擾。信號(hào)追蹤法在實(shí)際應(yīng)用中能夠高效檢測(cè)電子電路中的干擾，且檢測(cè)效果良好，被廣泛應(yīng)用于電氣設(shè)備的動(dòng)態(tài)調(diào)試工作。

4 優(yōu)化解決電氣調(diào)試中電子電路抗干擾的對(duì)策

4.1 加強(qiáng)電氣設(shè)備中構(gòu)件的抗干擾能力

電氣設(shè)備中，受到電子電路干擾影響最嚴(yán)重的是部分電磁敏感部件。因此，想要提高電氣設(shè)備的抗干擾能力，首先要提高這些部件的抗干擾能力。具體來(lái)講，可以采用合適的方法優(yōu)化這部分電磁敏感部件，如可以在確保邏輯性的基礎(chǔ)上，將電氣設(shè)備中導(dǎo)線的閑置端進(jìn)行接地操作或接電源操作，進(jìn)而提高這部分部件的抗干擾能力。此外，為了防治因線路過(guò)載而出現(xiàn)的電子電路干擾情況，可以盡可能使用直徑較大的電源。還能結(jié)合實(shí)際情況在電氣設(shè)備中設(shè)置抗干擾裝置，如利用濾波器對(duì)出現(xiàn)的干擾信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾等[5]。

4.2 抑制電子電路中的干擾源和干擾通道

要有效解決干擾問(wèn)題，還可以抑制電子電路中存在的干擾源和干擾通斷。針對(duì)干擾源，最常見(jiàn)的是電源。如果電源出現(xiàn)耦合情況，就會(huì)產(chǎn)生一定干擾。因此，實(shí)際工作中可以采用科學(xué)合理的方式處理電源等干擾源，盡可能避免干擾對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生影響。一般情況下，大部分電氣設(shè)備的電源都是全波整流型電源，可以采用控制電壓的方式進(jìn)行抗干擾處理，確保電源運(yùn)行的穩(wěn)定性。此外，可以利用濾波電源實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的長(zhǎng)效控制，以達(dá)到更理想的抗干擾效果。針對(duì)干擾通道，可以在實(shí)際工作中采用長(zhǎng)度較短的短線，進(jìn)而降低遠(yuǎn)距離通信中干擾通道的存在。還能采用無(wú)極電容法或?yàn)V波法控制電容，實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾通道的有效抑制，阻礙干擾的擴(kuò)散傳播。

5 結(jié) 論

綜上所述，在電氣設(shè)備的調(diào)試工作中，電子電路的干擾問(wèn)題較為常見(jiàn)，是調(diào)試工作中倍感困擾的主要問(wèn)題之一，且具有較高的復(fù)雜性和實(shí)踐性。因此，想要切實(shí)解決電氣調(diào)試中電子電路的干擾問(wèn)題，相關(guān)工作人員不僅需要及時(shí)采取有效的抗干擾措施，還要對(duì)電子電路出現(xiàn)干擾的原因進(jìn)行深入分析，從根本上解決電氣設(shè)備調(diào)試工作中存在的電子電路干擾問(wèn)題，并不斷創(chuàng)新優(yōu)化抗干擾技術(shù)，進(jìn)一步提高電氣調(diào)試工作的水平質(zhì)量，為電氣設(shè)備的運(yùn)行提供更穩(wěn)定可靠的保障。