高速数字电路电源分配网络设计优点与噪声抑制分析探讨
ador16379
ador16379 Lv.9
2015年09月22日 12:35:00
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  随着科学技术的进步,数字电路逐渐向高速度、低能耗方向发展,它的科技含量也越具有代表性。在电路板设计中,都会涉及电源分配网络系统,也是高速PCB电源完整性设计的主要问题,它不但可以源源不断的提供电源给系统内的所有器件,而且还可以满足系统对电源稳定性的要求,同时新的问题出现了,由于声频的振动等原因加剧了系统噪声的产生,合理抑制系统噪声,提高电路板电源分配网络设计意义重大,也是对高速数字电路系统技术上的重大飞跃。

  随着科学技术的进步,数字电路逐渐向高速度、低能耗方向发展,它的科技含量也越具有代表性。在电路板设计中,都会涉及电源分配网络系统,也是高速PCB电源完整性设计的主要问题,它不但可以源源不断的提供电源给系统内的所有器件,而且还可以满足系统对电源稳定性的要求,同时新的问题出现了,由于声频的振动等原因加剧了系统噪声的产生,合理抑制系统噪声,提高电路板电源分配网络设计意义重大,也是对高速数字电路系统技术上的重大飞跃。

   1 高速数字电路电源分配网络系统定义及特点

  所谓高速数字电路电源分配网络系统,就是在高速PCB电路设计中,通过高蓄能的电子分配结构,提供足够电源以满足系统稳定性要求,通过引入以太网络、语音服务等新颖的通讯手段,对智能管理模块构成可远程控制和计划管理的电源分配单元。

  目前,电源分配网络设计系统不但可以提供元件充足的电源,还可以稳定的为客户提供高效便捷的服务,是一款新一代智能电路分配管理设备。高速数字电路电源分配网络设计通过引入以太网络、语言服务系统等新颖的通讯手段,同时增加了传统设备所不能的智能管理系统,它可以实现对设备电源的远程控制,而不受特定设备的局限,提供更安全便捷的服务。具体特点表现为:

  1.1 高质量的服务

  高速数字电路电源分配网络系统的出现,很好的解决了运营商的地域限制,它可以提供给客户更方便、更快捷、高效化、个性化的高质量服务,使客户获得的服务更具有代表性和更好的实施方案细节,真正实现了人们安全稳定用电的要求,同时它的出现提升了运营商的营销战略,顺应了市场规则,加强了其市场竞争力。

  1.2 高效率运转低成本收益

  在高速数字电路电源分配网络系统提供给客户高质量服务的同时,大大提高了网络通信效率,它现在的通信速率约是传统系统的3-5倍,速率提升的同时,加强了其安全性能和可视性能,降低了系统突发事件的几率,减少了系统内部原件的损坏和更换,进一步提升了系统适用性和完美性,同时有效的降低了运营商的运营维护成本。

  1.3 远程控制管理

  高速数字电路电源分配网络系统它是将计算机、智能电路控制、高速数字电路等一系列元件智能一体化的组成,通过计算机即可随时随地检测和控制系统的运行,增加了维修服务的自力更生能力,保证系统在最短的时间内迅速排除故障并恢复正常运行的能力,达到了一点定全局的效果,节约了人力物力的费用支出。

  1.4 故障检测报警系统

  当电源连接的设备为网络设备时,即可对所要监控的网络设备地址、部件和相关信息进行设定和监控,实时检测系统的稳定程度,时时检测系统的设备故障,发现网络异常,立即在终端计算机做出报警显示,并且在异常发生处自动重启设备,行之有效的降低了设备的损坏程度,降低了人工维护的成本。

  1.5 电话回访功能

  此电路系统在对其故障检测和自动报警实施后,还可使用电话访问功能,它可以对故障位置和具体故障检测做出回应,使得维修管理更加方便快捷。

   2 高速数字电路电源分配网络设计技术优点

  2.1 操作方便,安全系数高

  高速数字电路电源分配网络设计它的操作方式清晰实用,人性化界面易于操作,同时使用全硬件设备,无需安装其它软件或插件,直接通过网页浏览器便可实现对设备的监控和管理;其次通过对原有家用型插线板的替换,达到了工业级供电标准,有效的消除了火灾、触电等安全用电隐患的发生。

  2.2 高效查询设备信息

  高速数字电路电源分配网络系统终端通过计算机控制。它可通过浏览器,输入设备、地址等信息,便可实时获取所有网络电源分配单元下联用电设备的当时工作状态,包括当时环境温度、湿度及用电设备的线路、电路等信息的查询。

  2.3 自动设定设备的监控方式

  由于高速数字电路电源分配网络系统具有实时监控,高效查询的智能功能,所以它在工作时可根据用户需要自定义用电设备的监控方法及探测方式,实现平台的自动完成对所有下联用电设备的探查、异常报警功能。

  2.4 实现智能人性化管理

  高速数字电路电源分配网络系统可以细化每一用电设备的管理归属人,和每一工作人员名下的所有用电设备;可通过网页完成对下联用电设备的电力供应的通断;长途链接电路设备异常情况下,不影响内部环境的正常供电和对电力的控制;当网络出现故障时,可使用电路访问管控设备;详尽的日志记录功能,保证维护工程师可以随时追溯人员时间的所有异常报警信息。这些智能人性化的管理,有效的节省了大量的人力物力,降低了运行成本的支出。

3 高速数字电路噪音的产生原因

  高速数字电路噪音的产生主要是由于电路中的数字电路和电源部分产生的。在高速数字电路中,普遍存在高频的数字电平,这些电平可以产生三种噪音:(1)电磁辐射。电路中只要有电流的经过,就会有电磁的产生,况且是高速数字电路,它的电磁感应更强烈,电荷运用的更快,就像 电视的天线一样,通过发射电磁波来干扰旁边的电路,也就是我们常说的噪音,确切的说应该是电磁辐射。(2)耦合噪音。高速数字电路和旁边的电路存在一定的耦合,噪声可以直接在电器上影响其他的电路,这种噪音要不电磁辐射大很多,但它又是不可避免的。(3)电源噪音。在高速数字电路中,如果是线性电源,低频50HZ就是一个严重的干扰源,高于50HZ都会严重的影响系统稳定性,形成连贯的噪音;再加上初级进来的交流电,本身就不纯净,而且属于波浪型的正弦波,容易对旁边的电路产生电磁干扰,也会导致“吱吱”的电磁噪音,如果是开关电源的话,噪音更严重,因开关电源工作在高频状态,并且在输出部分存在很脏的谐波电压,这些都会对整个电路产生很大的噪音。

   4 抑制高速数字电路系统噪音的措施

  4.1 电路系统内部设计控制噪音措施

  在高速数字电路系统中,其内部元件和结构的合理性安全非常关键,它的大小容积等都不同程度的影响整个电路系统的噪音,为有效的抑制噪音,我们采取以下措施:(1)电路板内部器件布置不可过密,使各部件都具有良好的通风和透气性能。(2)改善整个电路系统的散热条件,分散设置稳压电源,防止高温高压的出现。(3)设计过程中,在配线和安装位置上尽量减少不必要的电磁耦合,减少 公共阻抗值,有效的防止电磁噪音的出现。(4)实行一点接地设计。

  4.2 高速数字电路电源分配网络系统外部噪音的抑制措施

  (1)对于中高压电路附近的景点感应噪声,可采取对 电子装置和引线加接地的金属屏蔽,或远距离传送信号的输入输出线用良好的接地屏障,尽可能缩短信号线长度,减少电路阻抗,对整个高速数字电路系统实现全屏蔽。(2)对于周围强磁场引起的噪声,可采取信号线远离产生电磁感应的 电力线,使得两者相互垂直,减少接触磁场效应,或者施加电磁屏蔽。(3)对于高速数字电路系统高频装置、火花放电等电磁波噪声、大功率调频调幅电磁波等可以采取有效的隔断噪声传递途径的控制,和更换产生较大干扰的元器件等措施。

  通过电路系统内部和外部的有效配合,有针对性的对系统合理的接地、在电路的电压输出端加去耦电容、采用电磁屏蔽技术等措施,很好的抑制电路系统中噪声的产生。

   5 未来高速数字电路电源分配网络系统的发展趋势

  高速数字电路电源分配网络系统具有功能和性能全方位的技术服务,它将引导电子技术进入一个新的领域,一个科学的、覆盖面广的技术领域,提供更全面、更安全的服务和 指导,它具有最精细的 管理和最人性化的控制方法,满足各种用户对各种电路分配节点的灵活控制,作为我们未来的发展方向和主要研究对象,还需要在技术上改革创新,实现3D模拟数字电路的全程动态监测,实现去耦网络设计的全方位跟踪监测技术,和创新产品碳纳米管的高速数字电路系统的应用,合理有效的抑制系统内噪声的产生,使之达到音频、视觉等高品质完美技术的融合,进一步提高高速数字电路电源分配网络系统的服务领域。

   6 结语

  综上所述,高速数字电路发展逐渐由传统的高能耗电路系统,转变为智能管理、控制电源分配网络的应用,它不但完善了电路的噪声控制,实行了远程监控、查询、检测故障的功能,还可以进一步提供给客户更安全、快捷的服务,同时它也是新一代电子技术的突破。随着高科技技术的进步,未来高速数字电路电源分配网络系统将向着更高层次,更高领域延伸,作为高科技时代的一员,我们应具备更强的电路网络管理基础,全方位的电路控制技术和相当丰富的实战经验,来面对全自动、智能化的技术洗礼和挑战。

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