用于印刷电路板的抗干扰装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于印刷电路板的抗干扰装置，该装置包括：第一稳压模块，该第一稳压模块的一端与电源连接，另一端与第一地端连接，用于将电源信号从电源电压稳压到中间电压，第一地端为印刷电路板的公共地端；第二稳压模块，该第二稳压模块与第一稳压模块连接，用于将经第一稳压模块稳压后的电信号从中间电压稳压到目标电压，并输出目标电信号，中间电压不大于第二稳压模块的最大承受电压；第二地端，设置在印刷电路板的四周，并包围印刷电路板内的全部电子器件；以及，第一二极管，正极连接在第一稳压模块与第一地端之间的接线上，负极与第二地端连接。这样，能够有效地解决硬件电路中不同来源的电磁干扰，提高电气设备的EMC。
【专利说明】
用于印刷电路板的抗干扰装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及电路领域，具体地，涉及一种用于印刷电路板的抗干扰装置。
【背景技术】
[0002]当以点火发动机驱动的汽车在公路上运行之时，汽油发动机的高压点火系统会产生强电磁波，干扰其周围的无线电广播和无线电通讯业务的正常运行，并且对电磁环境造成污染。车辆内部的电磁干扰的特点不同于车辆对外部的干扰。车内电磁干扰可以通过各种连接线缆传播，也会以耦合方式、空间辅射发射的方式进行传播。典型的形式有:沿电源线传导干扰;人体静电放电对电子部件的干扰;干扰能量通过空间辐射等。
[0003]电磁干扰体现在仪表上的现象，一个是单片机复位，仪表重新启动，步进电机不正常的抖动，液晶显不器花屏，EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-OnlyMemory，电可擦可编程只读存储器)被擦写引起的里程总计错误。不论是哪种干扰源，体现在电路上的都是正负脉冲式的干扰，或是频率干扰，而且大多数干扰都是通过地线进入到电路里，影响了整个电路的电压差，造成某些器件不能正常工作。
[0004]图1是现有的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。如图1所示，在现有的电路板上，利用ZI进行抗EMC(Electro Magnetic CompatibiIity，电磁兼容性)设计，其中，ZI是双向TVS瞬态电压抑制器，能有效地抑制沿电源线的干扰。Zl的电压值一般选择在小于稳压芯片78R05输入电压的最大值。然而，这种方式对于来自人体静电放电的干扰和能量空间福射的干扰作用不大。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术中硬件电路中电磁干扰无法得到有效解决的问题，提供一种用于印刷电路板的抗干扰装置。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于印刷电路板的抗干扰装置，所述装置包括:第一稳压模块，该第一稳压模块的一端与电源连接，另一端与第一地端连接，用于将来自所述电源的电源信号从电源电压稳压到中间电压，其中，所述第一地端为所述印刷电路板的公共地端;第二稳压模块，该第二稳压模块与所述第一稳压模块连接，用于将经所述第一稳压模块稳压后的电信号从所述中间电压稳压到目标电压，并输出目标电信号，其中，所述中间电压不大于所述第二稳压模块的最大承受电压;第二地端，设置在所述电路板的四周，并包围所述印刷电路板内的全部电子器件；以及，第一二极管，所述第一二极管的正极连接在所述第一稳压模块与所述第一地端之间的接线上，所述第一二极管的负极与所述第二地端连接。
[0007]可选地，所述第一稳压模块包括瞬态电压抑制器。
[0008]可选地，该装置还包括:第一滤波模块，连接在所述第一稳压模块与所述第二稳压模块之间，用于对经所述第一稳压模块稳压后的电信号进行滤波，并将滤波后的电信号传输至所述第二稳压模块。
[0009]可选地，所述第一滤波模块包括:第一电解电容，与所述第一稳压模块并联，并且所述第一电解电容的负极与所述第一地端连接;第一电容，与所述第一电解电容并联。
[0010]可选地，所述第二稳压模块包括稳压芯片。
[0011]可选地，该装置还包括:防反接模块，连接在所述电源与所述第一稳压模块之间。
[0012]可选地，所述防反接模块包括:第二二极管，该第二二极管的正极与所述电源连接;电阻，连接在所述第二二极管的负极与所述第一稳压模块之间。
[0013]可选地，该装置还包括:第二滤波模块，连接在所述第二稳压模块与所述第一地端之间，用于对所述目标电信号进行滤波。
[0014]可选地，所述第二滤波模块包括:第二电容，连接在所述第二稳压模块与所述第一地端之间；第二电解电容，与所述第二电容并联，并且所述第二电解电容的负极与所述第一地端连接。
[0015]综上所述，在电源刚接通时，电源端的瞬时电压不稳定，第一稳压模块能够将瞬时电压稳定在一定范围内，经过第一稳压模块一次稳压后的中间电压信号继续经过第二稳压模块，由第二稳压模块将其稳压到目标电压，即可供应用电路使用。同时，第一二极管连接第一地端与第二地端，第一地端供电路共地使用，第二地端则用于电磁屏蔽。通过上述技术方案，硬件电路中来自电源线的电磁干扰可以经由第一稳压模块及第一二极管共同解决；来自人体静电放电的干扰可以由第一二极管消除;来自能量空间辐射的电磁干扰则可以被第二地端屏蔽。由此，本实用新型提供的抗干扰装置能够抑制沿电源线传导的干扰、人体静电放电的干扰以及能量空间辐射的干扰，有效地解决硬件电路中不同来源的电磁干扰，提高电气设备的EMC。
[0016]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【附图说明】
[0017]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018]图1是现有的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。
[0019]图2是根据本实用新型的一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。
[0020]图3是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。
[0021]图4是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。
[0022]图5是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。
[0023]附图标记说明
[0024]01 印刷电路板10 第一稳压模块
[0025]20 电源30 第一地端
[0026]40 第二稳压模块50 第二地端
[0027]60 第一二极管70 第一滤波模块
[0028]701第一电解电容702第一电容
[0029]80防反接模块801第二二极管
[0030]802电阻90第二滤波模块
[0031]901第二电容902第二电解电容
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0033]为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于印刷电路板的抗干扰装置。图2是根据本实用新型的一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。如图2所示，该装置可以包括:第一稳压模块10，该第一稳压模块10的一端与电源20连接，另一端与第一地端30连接，用于将来自电源20的电源信号从电源电压稳压到中间电压，其中，第一地端30为印刷电路板OI的公共地端;第二稳压模块40，该第二稳压模块40与第一稳压模块1连接，用于将经该第一稳压模块10稳压后的电信号从中间电压稳压到目标电压，并输出目标电信号，其中，中间电压不大于第二稳压模块40的最大承受电压;第二地端50，设置在印刷电路板01的四周，并包围该印刷电路板01内的全部电子器件；以及，第一二极管60，第一二极管60的正极连接在第一稳压模块10与第一地端30之间的接线上，第一二极管60的负极与第二地端50连接。
[0034]其中，本装置中的印刷电路板01可以是车辆内部硬件电路使用的电路板，该印刷电路板01上集成有车辆硬件电路中所有需要的电子元器件，第二地端50布置在印刷电路板01的边缘，包围印刷电路板01上的所有电子器件。不过应当理解的是，本实用新型的附图中只是示意性地示出了该印刷电路板01的一部分，印刷电路板01还可以集成其他电子器件，为了清楚地阐述本实用新型，省略了这些器件，并未示出。
[0035]这样，当人体静电放电造成的干扰传播到第二地端50时，第一二极管60负极端的电势高于正极端的电势，即第一二极管60截止，人体的静电放电无法进入电路，不会造成干扰。能量的空间辐射遇到闭合的第二地端50以后，也被屏蔽，不会对其包围的硬件电路产生干扰。
[0036]在一种实施方式中，因为车辆内部的硬件电路对电压的变化不是十分敏感，所以该第一二极管60使用阈值电压大于0.7V的二极管就可以满足本实用新型的需求。第一二极管60可以是常规的整流二极管，由于其价格低廉，因此能够降低本装置的成本。
[0037]图3是根据本实用新型的另一种实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。如图3所示，可选地，本装置的第一稳压模块10可以包括瞬态电压抑制器101。在一种实施方式中，瞬态电压抑制器101可以是TVS二极管。车辆点火启动时电源瞬态电压值不稳定，可以达到200V，直接接入电路会对电路中的电子器件造成损害，此类型二极管具有双向抑制作用，无论是正脉冲还是负脉冲，经过TVS 二极管后，都被稳定成弱电信号，从而减少一部分从电源端串进电路的脉冲干扰，还能够减少大的瞬时电压对电子器件造成的损坏。示例地，第二稳压模块40的最大承受电压为36V，为了不损坏第二稳压模块40，瞬态电压抑制器101可以选择1.5KE18CA型号的TVS 二极管，其输出的中间电压是28V。
[0038]可选地，该装置还可以包括:第一滤波模块70，连接在第一稳压模块10与第二稳压模块40之间，用于对经第一稳压模块10稳压后的电信号进行滤波，并将滤波后的电信号传输至第二稳压模块40。
[0039]由此，电源信号经第一稳压模块10稳压后得到的电信号可以通过第一滤波模块70对其进行滤波，使得该电信号可以去除不同幅度的波纹干扰，更加稳定。
[0040]可选地，如图3所示，第一滤波模块70可以包括:第一电解电容701，与第一稳压模块10并联，并且第一电解电容701的负极与第一地端30连接;第一电容702，与第一电解电容701并联。
[0041]第一稳压模块10输出的电信号经过第一电解电容701后，可以显著降低交变脉动波纹对电路的影响，将交流电转换为直流电，第一电解电容701输出的直流电信号可以继续经过第一电容702来滤去杂波。其中，第一电解电容701的电容量越大滤波效果越好，但是电解电容也会相应地消耗电能，综合考虑，在本实用新型提供的抗干扰装置中使用的是电容量为470yF的第一电解电容701，以及电容量为0.1yF的第一电容702。由此，第一稳压模块10输出的电信号能够被滤去交变波纹以及杂波。
[0042]可选地，第二稳压模块40可以包括稳压芯片。
[0043]在一种实施方式中，稳压芯片的型号可以是78R05，该稳压芯片输出的电压是5V，该芯片具有使能端，能在电源关闭以后，自动断开电路，节省能量。其中，稳压芯片的选择可以结合第一稳压模块10以及目标电压来确定。稳压芯片一般具有额定的输入值，可以根据第一稳压模块10输出的中间电压值的大小来参考选择，目标电压即是车辆内部硬件电路的期望电压，因此结合目标电压及中间电压的大小可以确定稳压芯片的型号。
[0044]图4是根据本实用新型的另一实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。可选地，如图4所示，该装置还可以包括:防反接模块80，连接在电源20与第一稳压模块1之间。
[0045]车辆内部的整体硬件电路包含电子元件较多，成本较高，一旦出现误操作造成电源反接，将会带来很大的损失。本装置可以提供防反接模块80，在电源反接时，电路不导通，能够避免因电源反接而导致器件和电路损坏、车辆电子器件无法正常工作的问题，从而避免损失。
[0046]可选地，如图4所示，该防反接模块80可以包括:第二二极管801，该第二二极管801的正极与电源20连接；电阻802，连接在第二二极管801的负极与第一稳压模块10之间。示例地，电阻802可以采用阻值为10 Ω的定值电阻。
[0047]当误操作造成电源反接时，第二二极管801的正极端为负电势，而第二二极管801的负极端此时为零电势，因此第二二极管801截止，负脉冲无法进入电路，有效避免电源反接造成的损失；当电源正常使用时，第二二极管801的正极端为正电势，其负极端为零电势，第二二极管801导通，电源信号经过电阻802输入到第一稳压模块10中。
[0048]在一种实施方式中，防反接模块80使用的第二二极管801可以是整流二极管，例如M7，此型号二极管较为常见，且价格低廉，可以降低本装置的成本。
[0049]图5是根据本实用新型的另一实施方式提供的用于印刷电路板的抗干扰装置的电路图。可选地，如图5所示，该装置还可以包括:第二滤波模块90，连接在第二稳压模块40与第一地端30之间，用于对目标电信号进行滤波。
[0050]由于本装置中的印刷电路板01是全部车辆内部硬件电路的印刷电路板，其涉及面积较大，长距离布线也会引入小量干扰，在第二稳压模块40将电压信号稳压到目标电压以后，增加第二滤波模块90，由此，能够有效消除长距离布线带来的干扰，使得目标电信号更加稳定。
[0051]可选地，如图5所示，第二滤波模块90可以包括:第二电容901，连接在第二稳压模块40与第一地端30之间；第二电解电容902，与第二电容901并联，并且该第二电解电容902的负极与第一地端30连接。
[0052]与第一滤波模块70相同，考虑滤波效果以及电量消耗的因素，示例地，第二电容901可以使用电容量为0.1yF的电容，第二电解电容902可以使用电容量为220yF的电解电容。由此，可以消除第二稳压模块40输出的目标电信号由于长距离布线所带来的杂波干扰。
[0053]综上所述，在电源刚接通时，电源端的瞬时电压不稳定，第一稳压模块能够将瞬时电压稳定在一定范围内，经过第一稳压模块一次稳压后的中间电压信号继续经过第二稳压模块，由第二稳压模块将其稳压到目标电压，即可供应用电路使用。同时，第一二极管连接第一地端与第二地端，第一地端供电路共地使用，第二地端则用于电磁屏蔽。通过上述技术方案，硬件电路中来自电源线的电磁干扰可以经由第一稳压模块及第一二极管共同解决；来自人体静电放电的干扰可以由第一二极管消除;来自能量空间辐射的电磁干扰则可以被第二地端屏蔽。由此，本实用新型提供的抗干扰装置能够抑制沿电源线传导的干扰、人体静电放电的干扰以及能量空间辐射的干扰，有效地解决硬件电路中不同来源的电磁干扰，提高电气设备的EMC。
[0054]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0055]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0056]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【主权项】
1.一种用于印刷电路板的抗干扰装置，其特征在于，所述装置包括: 第一稳压模块，该第一稳压模块的一端与电源连接，另一端与第一地端连接，用于将来自所述电源的电源信号从电源电压稳压到中间电压，其中，所述第一地端为所述印刷电路板的公共地端； 第二稳压模块，该第二稳压模块与所述第一稳压模块连接，用于将经所述第一稳压模块稳压后的电信号从所述中间电压稳压到目标电压，并输出目标电信号，其中，所述中间电压不大于所述第二稳压模块的最大承受电压； 第二地端，设置在所述印刷电路板的四周，并包围所述印刷电路板内的全部电子器件；以及， 第一二极管，所述第一二极管的正极连接在所述第一稳压模块与所述第一地端之间的接线上，所述第一二极管的负极与所述第二地端连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一稳压模块包括瞬态电压抑制器。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 第一滤波模块，连接在所述第一稳压模块与所述第二稳压模块之间，用于对经所述第一稳压模块稳压后的电信号进行滤波，并将滤波后的电信号传输至所述第二稳压模块。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一滤波模块包括: 第一电解电容，与所述第一稳压模块并联，并且所述第一电解电容的负极与所述第一地端连接； 第一电容，与所述第一电解电容并联。5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第二稳压模块包括稳压芯片。6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 防反接模块，连接在所述电源与所述第一稳压模块之间。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述防反接模块包括: 第二二极管，该第二二极管的正极与所述电源连接； 电阻，连接在所述第二二极管的负极与所述第一稳压模块之间。8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该装置还包括: 第二滤波模块，连接在所述第二稳压模块与所述第一地端之间，用于对所述目标电信号进行滤波。9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二滤波模块包括: 第二电容，连接在所述第二稳压模块与所述第一地端之间； 第二电解电容，与所述第二电容并联，并且所述第二电解电容的负极与所述第一地端连接。
【文档编号】H02M1/44GK205544921SQ201620184591
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月10日
【发明人】王洪波
【申请人】宝沃汽车（中国）有限公司