กลยุทธ์หลักในการปราบปรามการรบกวนโหมดทั่วไปในระบบฮอตรันเนอร์คือการ "ตัดเส้นทาง ป้องกันการเชื่อมต่อ เพิ่มประสิทธิภาพการต่อสายดิน และกรองสัญญาณรบกวน" สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับวิธีการออกแบบที่เป็นระบบเพื่อป้องกันการสร้างและการแพร่กระจายของกระแสโหมดทั่วไปที่แหล่งกำเนิด มาตรการหลัก ได้แก่ การต่อสายดินให้ศักย์ไฟฟ้าเท่ากันจุดเดียว - การใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวนสองชั้น - การติดตั้งโช้คโหมดทั่วไปและอุปกรณ์แยกส่วน การกรอง EMI ที่ปลายแหล่งจ่ายไฟ และการปรับการแยกสายไฟให้เหมาะสม
I. การเพิ่มประสิทธิภาพระบบสายดิน: กำจัดไดรเวอร์กราวด์ลูป
การรบกวนในโหมดทั่วไปมักเกิดจากความต่างศักย์กราวด์ที่เกิดจากการต่อกราวด์หลาย-จุด ดังนั้น สถาปัตยกรรมการต่อลงดินจะต้องได้รับการสร้างขึ้นใหม่โดยพื้นฐานที่แหล่งที่มา:
1. ใช้ Single-การต่อกราวด์ Equipotential Grounding
เชื่อมต่อหน่วยควบคุมอุณหภูมิ โมดูลทำความร้อน ตัวแม่พิมพ์ และโครงเครื่องฉีดพลาสติก-ส่วนประกอบทั้งหมด- เข้ากับบัสบาร์กราวด์หลักตัวเดียวเพื่อป้องกันการเกิดลูปกราวด์
ใช้สายทองแดงเปลือยที่มีพื้นที่หน้าตัด-มากกว่าหรือเท่ากับ 6 มม.² สำหรับสายดิน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเส้นทางสั้นและตรง และตรวจสอบว่าความต้านทานกราวด์ที่วัดได้นั้น<1Ω.
2. แยกพื้นใช้งานออกจากพื้นป้องกัน (การแยก FG/PG)
"กราวด์ฟังก์ชั่น" (SG) ของระบบสัญญาณและ "กราวด์ป้องกัน" (PG) ของระบบสัญญาณควรมาบรรจบกันที่จุดเดียวก่อนที่จะเชื่อมต่อกับกราวด์กราวด์ วิธีนี้จะป้องกันไม่ให้กระแสโหมดทั่วไปเชื่อมต่อกลับเข้าไปในลูปสัญญาณผ่านตัวป้องกันสายเคเบิล
ครั้งที่สอง การป้องกันและการแยก: การปิดกั้นการเชื่อมต่อเชิงพื้นที่และสื่อกระแสไฟฟ้า
1. ใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวนสองชั้น-
ใช้สายเคเบิลหุ้มฉนวนสองชั้น-แบบพิเศษสำหรับสายสัญญาณควบคุมอุณหภูมิ:
ชั้นป้องกันด้านในเชื่อมต่อกับกราวด์สัญญาณ (SG) เพื่อป้องกันสัญญาณแรงดันต่ำ-
ชั้นป้องกันด้านนอกเชื่อมต่อกับแชสซีกราวด์ (PG) เพื่อเปลี่ยนเส้นทางกระแสรบกวนความถี่สูง-
ชั้นป้องกันควรต่อสายดินที่ปลายด้านเดียว (โดยทั่วไปจะอยู่ที่ด้านหน่วยควบคุมอุณหภูมิ) เพื่อป้องกัน "ผลกระทบของเสาอากาศ" ที่เกิดขึ้นเมื่อต่อสายดินที่ปลายทั้งสองข้าง
2. ติดตั้งอุปกรณ์แยก
ติดตั้งเครื่องขยายสัญญาณแยกหรือโมดูลแยกสัญญาณที่ขั้วต่ออินพุตเทอร์โมคัปเปิล อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการแยกทางไฟฟ้า-โดยทั่วไปผ่านหม้อแปลงหรือออปโตคัปเปลอร์- ดังนั้นจึงตัดเส้นทางกระแสไฟในโหมดทั่วไปโดยสิ้นเชิง
สำหรับการสื่อสาร RS485 ให้ใช้โมดูลตัวรับส่งสัญญาณแบบแยกส่วนเพื่อเพิ่มภูมิคุ้มกันของระบบต่อการรบกวน
III. การกรองและการดูดซับ: "การลดเสียงรบกวน" ที่โหนดวิกฤติ
1. ติดตั้งตัวกรอง EMI ที่ช่องจ่ายไฟ
ติดตั้งตัวกรองโหมด π- ประเภททั่วไป - ที่ขั้วอินพุตกำลังของเทอร์โมสตัท เพื่อลดสัญญาณรบกวนในโหมดความถี่สูง- ทั่วไป - ที่เกิดจากโครงข่ายไฟฟ้าอย่างมีประสิทธิภาพ
When selecting a filter, prioritize its common-mode insertion loss (a value >แนะนำให้ใช้ 40 dB ที่ 1 MHz)
2. เพิ่ม Y-ตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตเพื่อกระจายการรบกวนความถี่สูง-
เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ Y- ข้ามขั้วเอาต์พุตการทำความร้อน (เช่น ดาวน์สตรีมของ-รีเลย์โซลิดสเตต) -โดยเชื่อมต่อสายที่มีกระแสไฟฟ้า/เป็นกลางเข้ากับกราวด์- เพื่อให้มี-เส้นทางปล่อยความต้านทานต่ำสำหรับสัญญาณรบกวนในโหมด-ความถี่สูงทั่วไป-
โปรดทราบว่าค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ Y- จะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย (โดยทั่วไปจะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 4.7 nF) เพื่อป้องกันกระแสรั่วไหลมากเกินไป
IV. การออกแบบสายไฟและโครงสร้าง: การลดความเสี่ยงในระดับกายภาพ
1. แยกเส้นทางสำหรับสายไฟและสายสัญญาณ
รักษาระยะห่างระหว่างสายสัญญาณเทอร์โมสตัทและสายไฟมากกว่าหรือเท่ากับ 30 ซม. (เช่น สำหรับเซอร์โวมอเตอร์หรือตัวแปลงความถี่) เพื่อหลีกเลี่ยงการวิ่งขนานกันในระยะทางไกล
เมื่อเส้นต้องตัดกัน ให้ใช้วิธีตัดกันในแนวตั้งฉากเพื่อลดพื้นที่ข้อต่อให้เหลือน้อยที่สุด
2. การเสริมแรงป้องกันเฉพาะที่
เดินสายเคเบิลที่ด้านแม่พิมพ์ผ่านท่อร้อยสายโลหะที่มีการต่อสายดิน หรือใช้ถาดสายเคเบิลที่มีฉนวนหุ้มเพื่อเพิ่มการป้องกันเสียงรบกวนในท้องถิ่น
ติดตั้งแผ่นโลหะที่ต่อสายดินไว้ภายในกล่องรวมสัญญาณของตัวทำความร้อนเพื่อลดการปล่อยรังสี
V. การจัดการ-แหล่งสัญญาณรบกวนความถี่สูง
การเลือกแหล่งจ่ายไฟสลับ: เลือกเทอร์โมสแตทที่มีอัตราส่วนการปฏิเสธโหมดร่วมสูง (CMRR); การออกแบบแหล่งจ่ายไฟภายในควรรวมการป้องกันหม้อแปลงที่ได้รับการปรับปรุงให้เหมาะสม
การควบคุมความจุของปรสิต: แม้ว่าความจุไฟฟ้าแบบกระจายระหว่างองค์ประกอบความร้อนและแม่พิมพ์จะหลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่การฉีดเสียงรบกวนสามารถลดลงได้โดยการลด dV/dt (เช่น ผ่านการใช้กลไกการสตาร์ทแบบนุ่มนวล-)
กรณีศึกษาเชิงปฏิบัติ: ผู้ผลิตโป๊ะโคมยานยนต์รายหนึ่งใช้กลยุทธ์การป้องกันสาม-แบบ "การต่อสายดินจุดเดียว + การหุ้มสองชั้น- + โมดูลแยกส่วน" วิธีการนี้ช่วยลดความผันผวนของการควบคุมอุณหภูมิที่เกิดจากการรบกวนโหมดทั่วไป-ได้สำเร็จจาก ±8 องศาเป็น ±1.5 องศา ทำให้อัตราผลตอบแทนของผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้นเป็น 99.2%
