电子产品的可靠性与噪声

  云天 ·  2011-11-24 09:54  ·  24702 次点击
随着电子技术应用领域的日益扩大,电子产品的可靠性问题愈来愈多的困扰着维修人员。影响电子产品可靠性问题很多,其中噪声是最重要方面。所谓噪声即造成人或设备恶劣影响的干扰信号的总称。如:造成人身心不愉快感觉的音响、图像信号,机器错误工作的信号等。
对待噪音的态度,犹如对待火灾的一样,事先要有足够的措施,否则既费经费又费时间。在电子产品的设计或试制时,防止噪声的工作条件要留有富裕的容限范围,这是保证设备可靠性的前提。
1.电子产品可靠性的工作条件
由于电子产品的绝缘材料受潮气会降低绝缘度,产生漏电流形成噪声。因此,保管或放置电子产品的场所,一定要干燥,要有足够的防潮措施,要避免放在高度潮湿或混凝土墙脚处。
由于电子产品的静电作用易吸取灰尘,造成电子元件绝缘度降低和温度升高,因此对电子产品要经常进行清洁除尘。
电子元件金属部分和空气接触会发生氧化,生锈,改变电阻,造成接触不良,形成噪声。怕生锈的金属或焊接处,要涂上瓷漆来保护。另外,焊接时用的酸性焊剂,用后不清除仍然会使电子元件的金属部分腐蚀,造成接触不良。在有腐蚀气体的地点要有充分防腐措施。
设备所处环境由于某种震荡或冲击易形成噪声,对设备元件安装或布线固定等方面,要有防震和冲击措施。使用方法避免草率、粗暴操作。搬运不要碰撞、注意轻放。
2.电子产品噪音的检修
对电子产品噪音的检修,首先根据电子产品的噪音或工作失常的状态来判断故障是维修还是改进,然后根据故障查出原因。原来正常的电子产品一旦产生噪声,这是明显故障,需维修。但是,投入使用的电子产品一开始就有噪声,它和环境、使用条件和设备性能有关,这不属维修范围而是明显的改进问题了。维修就是查出噪音缘故“头痛医头,脚痛医脚”就算完成任务,这是比较简单。而改进则是要从头到脚彻底解决噪音的家族问题,这是关键问题。引起电子产品噪声的原因是多种多样,有的噪声仅一种原因引起,有的噪声则由多种原因相互混合引起。按照电子产品的噪声来源可将噪声分为:内部噪音、外部噪音。
(1)内部噪音
内部噪声是指电子产品内部电路不正常工作所引发的噪声。按照内部电路噪声的来源可分为:传输反射噪声、串扰噪声、热噪声、自激振荡噪声、电源噪声、接地噪声、尖峰或振铃噪声、交流噪声、接触不良噪声、内部失真噪声等。
①传输反射噪声。由于电子产品内部上、下级电路间阻抗不连续,信号在电路间的接合点产生反射,产生相位偏差而形成的噪声。采用场效应管、结型晶体管、线间变压器等电子元件或改变放大电路的输入和输出电阻方法,使上、下级电路的输出和输入达到电阻匹配、功率匹配,此类噪声就处理了。
②串绕噪声。由于元件特性或结构不良,元件间的静电感应、磁感应或电磁感应,使各电路间相互干扰,产生的噪声。抑制串绕噪声可采用贴地走线;输入和输出线分别走线,中间加地线隔离;采用合格元件、合理布线;选择理想的电子元件接地端;做好各电路间屏蔽等方法可处理此类噪声。
③热噪声。当电阻在一定温度时,由于热能作用,电子骚动所引发的噪声。所有的电阻都会产生噪声,但温度愈小噪声愈低,要尽力抑制电子产品的温度上升。
④自激振荡噪声。在具备放大功能的电路中,其输出的一部分通过寄生振荡以正反馈加到输入端而产生的噪声。抑制自激振荡噪声,要求在设计放大电路时,对反馈支路的移相加以考虑,不要使反馈信号加到输入端的相位和输入信号的相位相同。
⑤电源噪声。这里的电源噪声指电源本身的纹波、开关电源时的尖刺、电源变化时参数的过度不匀等产生的现象。在电路的交流电源输入端加滤波器;电源负载端加滤波电容、去藕电容、旁路电容等方法可消除此类噪声。
⑥接地噪声。由于各种信号通过接地阻抗时产生的噪声。选择合理接地方式和接地点可处理好此类噪声。
⑦尖峰或振铃噪声。由于电路中电流的突变,在电感中引起冲击或衰减振荡而产生的噪声。对此类噪声,常规解决办法是:通过加削波电路或滤波器来处理。
⑧交流噪声。由于电路平滑滤波器的性能差或电源变压器存在漏磁通,被电路感应交流分量而产生噪声。
采用屏蔽电源变压器;加大电源滤波电容;在电路的交流电源端加多级滤波器等方法可处理好此类噪声。
⑨接触不良噪声。由于元件或布线的连结处不牢固,开关、可调元件等接触点接触不良而产生的噪声。
采用清洁卫生、密封、补焊等方法可处理好此类噪声。
⑩内部失真噪声。信号波形的高次谐波分量由于受电路常数的影响产生畸变而形成的噪声。修改电路常数,或改变电路工作条件可处理好此类噪声。
(2)外部噪音
外部噪声来自设备外部环境的干扰产生的噪声,按照噪声的来源可分为:电源噪声、辐射噪声、静电噪声、天体噪声、无线电波引起的噪声等。
①电源噪声。工业干扰通过交流馈电系统引入到直流电系统的噪声。动力机械是较强的电源噪声源。工作中的整流子的电动机、高频炉、电焊机等要产生的噪声,临近不同的具有瞬变过程的设备,如:使用半导体元件控制的装置、开关、电流继电器、过载继电器等动作时,也有极强的噪音产生。甚至平常照明使用的放电灯管也不例外。
在实际中,消除电源噪声常采用:交流地和直流地各自独立分开,各不相干;对主变压器初级加屏蔽层;干扰大的设备与主机分别由单独的交流稳压器供电;干扰大的设备的输入端加接滤波器;对设备加接1∶1的线间隔离变压器。
②辐射噪声。诸如大气层的电离作用产生的雷电等气候现象、工业火*放电等现象都能引起设备空间电位变化而产生噪声。消除幅射噪声常采用:设备外壳接地,使设备地和大地同电位;设备所在处加接避雷装置;设备有火*放电处并联RC消火*电路。
③静电噪声。由于人体或工具器械积存的静电,当它们与设备接触时产生的噪声。在进行设备维修前,做好人体或工具器械积存的静电放电很重要。
④天体噪声。由于太阳或其他恒星辐射的电磁波而产生的噪声。对设备使用电磁屏蔽可避免此类噪声。
⑤无线电波引起的噪声。由于无线电波(其中包括有意的或无意的)的影响而感应的噪声。对设备使用宽带滤波器可处理此类噪声。

1 条回复

麦田  2012-01-31 08:52
介绍的比较详细,最好能提供相应的教材。已复制保存学习了。

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