交通信號燈防電磁干擾設(shè)計研究.pdf

1、隨著生活水平的提高,人們更注重生活品質(zhì)的提高。越來越多的人開始考慮購買車輛,交通壓力日益嚴峻。傳統(tǒng)的交通信號燈已經(jīng)無法滿足人們的需求,更多功能及性能復(fù)雜的交通信號燈出現(xiàn)在生活當(dāng)中。由于其功能的復(fù)雜性,故障發(fā)生率明顯提高。更多的故障來自于內(nèi)部元器件,線路之間的電磁干擾。為了讓交通信號燈更好的為社會服務(wù),必須提高其抗干擾能力。
　　本文首先概括了電磁兼容(EMC)的研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,詳細介紹了電磁干擾三要素,干擾源,傳播途徑,

2、敏感設(shè)備。抑制方法包括利用低輻射設(shè)計,電源線和信號線的隔離,設(shè)備的屏蔽,接地等,針對其干擾的不同,利用不同的抑制方法。
　　然后通過實例CAN總線交通信號燈系統(tǒng)為研究對象,利用PADS Logic軟件設(shè)計其主要組成部分—CAN總線適配器原理圖,對其關(guān)鍵部分,電源,復(fù)位電路,CAN總線, RS232接口電路等進行了詳細的電磁兼容設(shè)計。在設(shè)計過程中,用到了大部分的電磁干擾抑制方法,包括接地,濾波,屏蔽等。同時對車流量測量節(jié)點的硬件等進

3、行了電磁兼容設(shè)計。車流量檢查系統(tǒng)用到3.3V電壓,所以采用LM1804-33穩(wěn)壓芯片,把5V電壓轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的3.3V電壓。其次由于線圈傳感器傳遞數(shù)據(jù)時,摻雜有大量的干擾信號,所正弦信號經(jīng)過比較器 LM393以及74HC14整形電路后輸出穩(wěn)定的波形,便于單片機采集。其次,利用PADS Layout繪制交通信號燈適配器PCB圖,在繪制PCB時采用PADS獨特的交互式布局布線方式,同時考慮電磁干擾的影響,合理設(shè)計 PCB板。整體設(shè)計完畢后,利

4、用PADS工具中的verify design來檢查安全間距等規(guī)則沖突。
　　最后介紹了集成電路正在向高速化和微型化發(fā)展,各種信號完整性問題出現(xiàn)在設(shè)計者面前。由Mentor Graphics公司開發(fā)的HyperLynx軟件可以對PCB板信號完整性及電路實施優(yōu)化,提高硬件電路的穩(wěn)定性。文章中利用其子功能對過孔模型仿真,通過示波器發(fā)現(xiàn)過孔對電路延時,以及產(chǎn)生干擾等負面影響很大。所以必須采取有效的方法抑制其干擾,其次對雙層板中主要存在串?dāng)_