工控电源模块的两种抗干扰方案

    在工控行业中，工业控制机因为长时间的运行，直流电源模块容易受到干扰和出现故障。因为其工作环境有可能是户外或高压高磁场环境，如果只是靠电源本身的隔离保护功能，可能会有不足，因此为了更好的保护模块及后级电路，需要外加外围电路来防护。下面说说电源和系统的两种防护方案。

在实际应用中，电路会产生共模干扰，可以在模块的输入端采用共模扼流圈进行抑制。下面是DCDC电源模块采用共模扼流圈的电路图，如下图所示：

    这种方案可防止前级电源对模块的干扰，同时可隔断模块自身产生噪声对前级电路的影响。在高要求的场合可在输入输出端加上滤波LC，可以有效地抑制模块纹波噪音。但其滤波电路参数的选择要适当，如输出电容值C2要避免过大，防止模块启动不良或损坏。

当应用在高电压场合时，电源输入端有可能会出现高电压脉冲冲击，在对干扰性强或EMC要求严格的电路中，应在输入端加上自恢复FUSE及TVS管进行一级防护。电路图如下图所示：

    这种方案需在输出端也增加共模扼流圈或安规电容，这样可以将高脉冲干扰电压钳制在模块的可承受范围内。但是对TVS管选择需要根据不同的场合来选择相应功率和电压值，才能有效防止由于瞬间强烈干扰所造成的影响，在对于有长期脉冲冲击的现象，需增加持久过压过流钳制电路保护。

    在工控系统的电源采用1:1隔离变压器供电是传统的抗干扰措施，对电网尖峰脉冲干扰能起到很好的效果。但1:1隔变效果的好坏取决于屏蔽工艺，最好的是选用0.2 mm厚的紫铜板材，在原副边上各加一个屏蔽层。原边屏蔽层通过一个电容器和副边屏蔽层接一起，再接到副边的地上，或者原边屏蔽层接原边地线和副边屏蔽层接副边地线。这种方案还能有效的隔离了接地环路的共模干扰，缺点是其体积较大。

    工控电源系统的抗干扰措施还有很多，如：拉专线供电法、采用电源净化器、铁磁谐振交流稳压器、在线式UPS 等抗尖峰脉冲干扰效果都很好。