一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法，该系统包括：强电设备、电磁辐射监控设备、脉冲调制电路和直线电机；强电设备产生电磁辐射；电磁辐射监控设备，用于对强电设备产生的电磁辐射进行监测，得到第一电磁辐射量；将第一电磁辐射量与辐射量阈值进行比较；脉冲调制电路，用于当所述第一电磁辐射量与辐射量阈值相等时，通过脉冲调制电路对直线电机进行控制。本发明专利技术利用脉宽调制电路的驱动方式驱动直线电机，解决了强电对弱电的内部干扰问题。

A System and Method for Reducing Electromagnetic Interference of Equipment Based on Pulse Modulation Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法
本专利技术属于电磁干扰
，尤其涉及一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法。
技术介绍
电磁兼容是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。对于复杂系统的电磁兼容问题，在工程领域一直是有待解决的难题，电磁干扰一般通过空间辐射和通过导线传导，多个电子设备混连时出现电磁干扰时，确定干扰源较为复杂，传统的方式是对电线电缆、信号电缆进行处理以及对屏蔽体泄露进行处理减弱辐射和传导，但是仍存在需要改进设计才能消除电磁干扰的情况。在实际的特种设备应用中，电子沙盘是由显示单元、主控单元(含服务器单元)、通讯单元(麦克风阵列和话机)、可升降操控单元(键盘鼠标、直线电机及开关)以及钣金机壳组成。该特种设备属于强弱电混连设备，显示单元和主控单元属于强电设备(220V)，可升降操控电机属于一般设备(220V转24V)，麦克风阵列属于弱电设备(3V)。其中，当用开关直接控制直线电机时，会间接造成麦克风阵列运行死机。电磁兼容内部的干扰主要包括：工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。传统的方式是对电线电缆、信号电缆进行处理以及对屏蔽体泄露进行处理减弱辐射和传导。一般的，处理该问题时，电线电缆可采用滤波器件；信号电缆采用滤波电路、改善屏蔽，强弱电分离；屏蔽泄漏着重对缝隙和孔洞进行处理。传统的方式是对电线电缆、信号电缆进行处理以及对屏蔽体泄露进行处理减弱辐射和传导，但是对此特种设备未达到预期消除内部电磁干扰的效果，开关的瞬时驱动电流过大，开关过程也会增大电磁泄露，仍存在需要改进设计才能消除电磁干扰的情况，更加平稳的驱动电机。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法，旨在通过军民用电磁沙盘类的特种设备电磁场干扰的分析，在传统方法解决无效的情况下，提供一种解决强弱电混连时电磁兼容性问题的方案。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，包括：强电设备、电磁辐射监控设备、脉冲调制电路和直线电机；强电设备产生电磁辐射；电磁辐射监控设备，用于对强电设备产生的电磁辐射进行监测，得到第一电磁辐射量；将第一电磁辐射量与辐射量阈值进行比较；脉冲调制电路，用于当所述第一电磁辐射量与辐射量阈值相等时，通过脉冲调制电路对直线电机进行控制；并实时监测得到直线电机产生的第二电磁辐射量，得到第一电磁辐射量与第二电磁辐射量的叠加电磁辐射量，根据所述叠加电磁辐射量进行直线电机转速的调节；当所述叠加电磁辐射量增加时，通过脉冲调制电路调低直线电机转速，叠加电磁辐射量下降，此闭环反馈调节保持系统的电磁辐射量小于辐射量阈，以保证麦克风阵列正常使用。在上述基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统中，还包括：开关设备；开关设备，用于当所述第一电磁辐射量小于辐射量阈值、且第一电磁辐射量与辐射量阈值的差值满足差值标准时，通过开关设备直接控制直线电机。在上述基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统中，脉冲调制电路，包括：二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管T1、三极管T2、三极管T3、三极管T4、逆变电路开关S、电容C、电阻R1和电阻R2；二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3和二极管VD4，并联反向，用于输入信号的限幅稳压；二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，并联反向，用于输出信号的限幅稳压；逆变电路开关S用于电路通断控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，驱动直线电机M运转；电容C用于调节脉冲调制电路的正反向充电；电阻R1和电阻R2用于调节脉冲调制电路的电流；三极管T1、三极管T2、三极管T3和三极管T4在二极管和逆变电路开关S的作用下，输出调制脉冲信号。在上述基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统中，脉冲调制电路，用于：向三极管T1、三极管T2、三极管T3和三极管T4的基极输入正弦波；在信号正半周期间，三极管T1保持导通，三极管T4交替通断；其中：当三极管T1和三极管T4导通时，加在直线电机上的负载电压UM等于输入电压幅值U；当三极管T1导通而三极管T4关断时，由于加在直线电机上的负载电流不能突变，负载电流将通过二极管VD2和二极管VD3续流，则UM＝0；其中，若负载电流大于设定电流阈值，则直至三极管T4再一次导通之前，二极管VD3一直保持导通；若负载电流快速衰减到零，则在三极管T4再一次导通之前，UM一直为零；进而，直线电机上的负载电压UM可得到0和U交替的两种电平；在信号负半周期间，三极管T2保持导通，三极管T3交替通断；其中：当三极管T2和三极管T3导通时，加在直线电机上的负载电压UM等于-U；当三极管T2导通而三极管T3关断时，由于加在直线电机上的负载电流不能突变，负载电流通过二极管VD1和二极管VD4续流，则UM＝0；进而，直线电机上的负载电压UM可得到-U和0交替的两种电平；在一个信号周期内，脉冲调制电路输出的PWM波由U、-U和0三种电平组成，通过脉冲调制电路输出的PWM波控制直线电机的运转，减少开关闭合瞬间的高电流产生的电磁辐射。在上述基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统中，强电设备，包括：显示单元和主控单元。在上述基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统中，辐射量阈值为：引起麦克风阵列死机的电磁辐射量。本专利技术还公开了一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的方法，包括：对强电设备产生的电磁辐射进行监测，得到第一电磁辐射量；将第一电磁辐射量与辐射量阈值进行比较；当所述第一电磁辐射量与辐射量阈值相等时，通过脉冲调制电路对直线电机进行控制；并实时监测得到直线电机产生的第二电磁辐射量，得到第一电磁辐射量与第二电磁辐射量的叠加电磁辐射量，根据所述叠加电磁辐射量进行直线电机转速的调节；当所述叠加电磁辐射量增加时，通过脉冲调制电路调低直线电机转速，叠加电磁辐射量下降，此闭环反馈调节保持系统的电磁辐射量小于辐射量阈，以保证麦克风阵列正常使用。本专利技术具有以下优点：专利技术公开了一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统和方法，利用脉宽调制电路的驱动方式驱动直线电机，解决了强电对弱电的内部干扰问题。附图说明图1是本专利技术实施例中一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统的结构框图；图2是本专利技术实施例中一种脉冲调制电路的电路结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。如图1，在本实施例中，该基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，包括：强电设备101、电磁辐射监控设备102、脉冲调制电路103和直线电机104。其中：强电设备101，用于产生电磁辐射。在本实施例中，强电设备包括但不仅限于：显示单元和主控单元。直线电机为一般(弱电)设备。电磁辐射监控设备102，用于对强电设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，其特征在于，包括：强电设备、电磁辐射监控设备、脉冲调制电路和直线电机；强电设备产生电磁辐射；电磁辐射监控设备，用于对强电设备产生的电磁辐射进行监测，得到第一电磁辐射量；将第一电磁辐射量与辐射量阈值进行比较；脉冲调制电路，用于当所述第一电磁辐射量与辐射量阈值相等时，通过脉冲调制电路对直线电机进行控制；并实时监测得到直线电机产生的第二电磁辐射量，得到第一电磁辐射量与第二电磁辐射量的叠加电磁辐射量，根据所述叠加电磁辐射量进行直线电机转速的调节；当所述叠加电磁辐射量增加时，通过脉冲调制电路调低直线电机转速，叠加电磁辐射量下降，此闭环反馈调节保持系统的电磁辐射量小于辐射量阈，以保证麦克风阵列正常使用。

【技术特征摘要】
1.一种基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，其特征在于，包括：强电设备、电磁辐射监控设备、脉冲调制电路和直线电机；强电设备产生电磁辐射；电磁辐射监控设备，用于对强电设备产生的电磁辐射进行监测，得到第一电磁辐射量；将第一电磁辐射量与辐射量阈值进行比较；脉冲调制电路，用于当所述第一电磁辐射量与辐射量阈值相等时，通过脉冲调制电路对直线电机进行控制；并实时监测得到直线电机产生的第二电磁辐射量，得到第一电磁辐射量与第二电磁辐射量的叠加电磁辐射量，根据所述叠加电磁辐射量进行直线电机转速的调节；当所述叠加电磁辐射量增加时，通过脉冲调制电路调低直线电机转速，叠加电磁辐射量下降，此闭环反馈调节保持系统的电磁辐射量小于辐射量阈，以保证麦克风阵列正常使用。2.根据权利要求1所述的基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，其特征在于，还包括：开关设备；开关设备，用于当所述第一电磁辐射量小于辐射量阈值、且第一电磁辐射量与辐射量阈值的差值满足差值标准时，通过开关设备直接控制直线电机。3.根据权利要求1所述的基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，其特征在于，脉冲调制电路，包括：二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3、二极管VD4、二极管D1、二极管D2、二极管D3、二极管D4、三极管T1、三极管T2、三极管T3、三极管T4、逆变电路开关S、电容C、电阻R1和电阻R2；二极管VD1、二极管VD2、二极管VD3和二极管VD4，并联反向，用于输入信号的限幅稳压；二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4，并联反向，用于输出信号的限幅稳压；逆变电路开关S用于电路通断控制，使输出端得到一系列幅值相等的脉冲，驱动直线电机M运转；电容C用于调节脉冲调制电路的正反向充电；电阻R1和电阻R2用于调节脉冲调制电路的电流；三极管T1、三极管T2、三极管T3和三极管T4在二极管和逆变电路开关S的作用下，输出调制脉冲信号。4.根据权利要求3所述的基于脉冲调制电路的降低设备电磁干扰的系统，其特征在于，脉冲调制电路，用于：向三极管T1、三极管T2、三极管T3和三极管T4的基极...

【专利技术属性】
技术研发人员：李腾飞，费玮玮，刘海旻，杨洪康，许亮，
申请(专利权)人：中国船舶工业系统工程研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11