一, pramoniniai šaltiniai ir elektromagnetinių trukdžių sklidimo keliai
1. Pagrindiniai trukdžių šaltiniai
Elektromagnetiniai trukdžiai pramoninėje aplinkoje pasižymi „aukšto dažnio, stipraus lauko ir kelių šaltinių“ charakteristikomis, turint tipinius trukdžių šaltinius, įskaitant:
Inverterio ir variklio sistema: Kai keitiklis varo variklį per PWM moduliaciją, jis sugeneruos aukštą - dažnio harmoniką (10 kHz-10MHz) ir radijo dažnio spinduliuotę (30MHz-3GHz) elektros linijos ir išvesties laiduose. Pavyzdžiui, tam tikros automobilių gamybos gamyklos gamybos linijoje suvirinimo robotas, kurį varo dažnio keitiklis, periodiškai mirgėjo segmento kodo LCD 5 metrų diapazone.
Suvirinimo mašina ir elektrinė kibirkšties įranga: Veikimo metu suvirinimo mašinos metu lanko išleidimas sukels trumpalaikius impulsų trukdžius (didžiausia įtampa gali siekti tūkstančius voltų), kuri gali įsiveržti į LCD grandinę per erdvės radiaciją arba elektros linijos laidumą. Tam tikros laivų statybos gamyklos atvejo tyrimas rodo, kad suvirinimo operacijų metu nepaliesto segmento kodo LCD ekrano modulių simbolių defektų greitis padidėja 300%.
Belaidžio ryšio įtaisai: Yra harmoninis sutapimas tarp 2,4 GHz/5GHz dažnių juostos belaidžių modulių, tokių kaip „Wi Fi“, „Bluetooth“, „Zigbee“ ir LCD tvarkyklės signalai (paprastai 10 kHz-100 kHz), kurie gali sukelti liečiamųjų gedimų ar duomenų klaidas.
Aukštos įtampos perdavimo linijos: 50Hz galios dažnio magnetinis laukas sukelia sūkurių sroves LCD rėmelyje, todėl sumažėja ekrano kontrastas ir net vietiniai juodi ekranai. Segmento kodo LCD aukštoje - tam tikro plieno augalo įtampos koridoriuje rodo 40% ryškumo silpnėjimą, kai veikia visiškai apkrovai.
2. Trikdžių sklidimo kelias
Elektromagnetiniai trukdžiai patenka į segmento kodo LCD sistemą šiais keliais:
Atliekami trukdžiai: skleidžia išilgai galios ir signalo linijų, tokių kaip dažnių keitiklio harmonika, daranti įtaką LCD maitinimo šaltinio stabilumui per bendrą galios tinklą.
Radiacijos trukdžiai: per erdvinės elektromagnetinės bangų jungtį, tokią kaip radijo dažnio spinduliuotė iš variklio kabelių, tiesiogiai trukdančių LCD vairuotojo drožlėms.
Elektrostatinė jungtis: elektrostatinis laukas, kurį sukuria aukšta - įtampos įranga, sukelia trukdžių įtampą LCD grandinėje per talpinį efektą. Cheminio augalo atvejo tyrime elektrostatinė iškrova padidino LCD vairuotojo lustų prievadų pažeidimo greitį iki 15%.
2, tipiniai gedimo režimai, kuriuos sukelia elektromagnetiniai trukdžiai
1. Ekrano anomalija
Baltas/mėlynas ekranas: trukdžių signalai įsiveržia į LCD maitinimo šaltinį (VDD/VSS) arba RESET LINE (RESET), todėl vidiniai modulio registrai gali inicijuoti, o ekrano modulis - išjungti. Atliekant intelektualiojo matuoklio bandymą, esant 10 V/m elektromagnetinio lauko intensyvumui, nepaliktų LCD modulių, rodomų baltame ekrane, tikimybė siekė 80%.
Mirksėjimas ir drebėjimas: nenormalus ekrano atnaujinimas, atsirandantis dėl maitinimo įtampos svyravimų arba trukdžių į vairavimo signalus. Tam tikras tekstilės mašinų atvejis rodo, kad kai variklis paleidžiamas ir sustoja, LCD ekrane rodomas žemas - dažnio mirksėjimas 0,5Hz-5Hz, todėl operatorius neteisingai įvertina įrangos būseną.
Simbolio neužbaigtumas ir suvaržyti simboliai: trukdžiai į valdymo signalo liniją lėmė registro parametrų modifikaciją. Tam tikros įpurškimo liejimo mašinos valdymo sistemos elektromagnetinio suderinamumo bandymo metu LCD pobūdžio neužbaigtumo greitis padidėjo nuo 0,2% iki 12%.
2. Funkcijos gedimas
Palieskite gedimą: segmentiniam skystųjų kristalų ekranui su jutikline funkcija, trikdžių signalai gali sukelti jutiklio jutiklį neteisingai suaktyvinti arba neturėti atsakymo. Intelektualios sandėliavimo sistemos testas parodė, kad „Wi Fi“ signalo aprėpties srityse LCD jutiklinių klaidų lygis siekė 23%.
Duomenų perdavimo klaida: trukdžiai sutrikdo serijinį ryšį tarp LCD ir pagrindinės valdymo lentos (pvz., I2C, SPI), dėl ko prarandama arba vėluojama rodyti duomenys. Tam tikru automobilių elektronikos atveju autobusų trukdžiai sukėlė daugiau nei 500 ms atidėjimą LCD parametrų atnaujinimuose, todėl gamybos linijos išjungimas buvo išjungtas.
3. Aparatūros žala
Ilgalaikis stiprių elektromagnetinių laukų poveikis gali sugadinti vidines LCD grandines dėl viršįtampio ar viršįtampio. Vėjo vėjo jėgainių stebėjimo sistemos atvejo analizė rodo, kad LCD modulių be ekrano priemonių pažeidimo procentas yra iki 35% po 18 darbo mėnesių, o pagrindiniai gedimo režimai yra skilimo prievadai ir elektrostatinis užraktas.
3, techninės atsakomybės nuo elektromagnetinių trukdžių
1. Aparatūros lygio apsauga
Ekranavimo dizainas: įvaikinimas daugialypės - sluoksnio ekrano struktūra, tokia kaip vario folijos apvyniotų signalo linijos ir ferito magnetiniai žiedai, kad būtų slopinamas aukštas - dažnio trukdys. Tam tikra medicinos įrangos gamintojas sumažina radiacijos trukdžius iki 1/10 pradinės vertės, pritaikydamas laidžią gumą už LCD vairuotojo linijos.
Filtro grandinė: prijunkite stabilizuojantį kondensatorių (10 μ F) ir filtravimo kondensatorių (0,1 μ f/0,01 μ f) lygiagrečiai maitinimo šaltinio įleidimo angoje, kad būtų slopinama elektros linija. Tam tikras pramoninis HMI testas parodė, kad šis tirpalas sumažino galios virpėjimą nuo 200 mv iki 20mV.
Įžeminimo optimizavimas: LCD rėmelis priima vieną galutinį įžeminimą (valdiklio galas įžemintas, ekrano galas suspenduotas), kad būtų išvengta žemo - dažnio triukšmo, kurį sukelia žemės kilpos srovė. Pertvarkius tam tikrą automatinę gamybos liniją, LCD ekrano stabilumas buvo pagerintas 90%.
2. Programinės įrangos lygio apsauga
Periodinis registrų inicijavimas: Atnaujinant LCD registro parametrus reguliariais intervalais, trikdžiams gali būti užkirstas kelias sukelti parametrų dreifą. Tam tikros įpurškimo liejimo mašinos valdymo sistema priima ekrano registro inicijavimo kas 100ms strategiją, o tai sumažina charakterio neišsamumo greitį iki 0,05%.
Nutraukimo apsaugos mechanizmas: Išjunkite pertraukimo atsaką, kai MPU rašo duomenis į LCD, kad būtų išvengta valdymo signalų modifikavimo. Tam tikras išmanusis matuoklis pasiekė nulinę klaidų lygį elektromagnetiniame suderinamumo bandyme per šią schemą.
Neigiamas ekrano režimas: išjunkite foninį apšvietimą ne eksploatavimo laikotarpiais, kad sumažintumėte trukdymą jutimo lange. Po tam tikro lauko instrumento priėmimo ši technologija, LCD ekrano anomalijos dažnis stipriuose elektromagnetiniuose laukuose sumažėjo nuo 15% iki 2%.
3. Sistemos lygio optimizavimas
Maketo izoliacija: laikykite LCD modulį mažiausiai 30 cm atstumu nuo stiprių trukdžių šaltinių, tokių kaip dažnių keitikliai ir varikliai, ir venkite lygiagrečių signalo linijų ir elektros linijų maršruto. Tam tikras automobilių elektronikos gamintojas tris kartus pagerino LCD anti - trukdžių gebėjimą optimizuodamas PCB išdėstymą.
Kabelių pasirinkimas: Norėdami perduoti signalus, naudokite susuktą porą arba koaksialinius kabelius ir pasirinkite specializuotus kabelius su EMI ekranavimo sluoksniais. Atnaujinus vėjo jėgainių stebėjimo sistemą, LCD modulio gyvenimo trukmė buvo pratęsta nuo 18 mėnesių iki 60 mėnesių.
Aplinkos adaptacija: Atsirenkant atšiaurią aplinką, tokią kaip aukšta temperatūra, aukšta drėgmė ir vibracija, pasirenkama plataus temperatūros LCD (darbinės temperatūros –40 laipsnių ~ 85 laipsnio) ir sustiprinama sandarinimo konstrukcija. Priėmus šią schemą tam tikro plieno gamyklos blasų krosnies stebėjimo sistemoje, LCD gedimų greitis sumažėjo nuo du kartus per mėnesį iki kartą per metus.
4, Pramonės praktika ir ateities tendencijos
1. Standartai ir sertifikavimas
Pramoniniai LCD turi praeiti IEC 61000-4 serijos elektromagnetinio suderinamumo standartinį testavimą, įskaitant:
IEC 61000-4-3: spinduliuotas imuniteto testas (dažnis 80MHz-6GHz, lauko stipris 10 V/m).
IEC 61000-4-4: Elektrinis greito trumpalaikio sprogimo imuniteto testas (įtampa ± 2KV, dažnis 5KHz).
IEC 61000-4-5: Imuniteto viršįtampio testas (įtampa ± 6KV, bangos forma 1,2/50 μ s).
2. Technologinių naujovių kryptis
Naujas vairuotojo lustas: skirtas vairuotojo IC su integruota EMI filtravimo funkcija (pvz., TI TPS65185), kuri gali sumažinti išorinių komponentų skaičių ir pagerinti anti - trikdžių galimybes.
Lanksčia ekrano technologija: Lankstus skystųjų kristalų ekranas naudojant grafeno arba sidabrinį nanovyro elektrodus gali prisitaikyti prie netaisyklingos pramoninės įrangos ir pagerinti ekrano efektą.
Intelektuali stebėjimo sistema: LCD temperatūros, įtampos, elektromagnetinės aplinkos ir kitų parametrų stebėjimas realiu laiku per pastatytą - jutikliuose, kad būtų galima numatyti.
