《電子技術應用》
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電子產品的可靠性與噪聲
摘要: 隨著電子技術應用領域的日益擴大,電子產品的可靠性問題愈來愈多的困擾著維修人員。影響電子產品可靠性問題很多,其中噪聲是最重要方面。所謂噪聲即造成人或設備惡劣影響的干擾信號的總稱。
Abstract:
Key words :

隨著電子技術應用領域的日益擴大, 電子產品" title="電子產品">電子產品的可靠性" title="可靠性">可靠性問題愈來愈多的困擾著維修人員。影響電子產品可靠性問題很多,其中噪聲" title="噪聲">噪聲是最重要方面。所謂噪聲即造成人或設備惡劣影響的干擾信號的總稱。如:造成人身心不愉快感覺的音響、圖像信號,機器錯誤工作的信號等。

  對待噪音的態度,猶如對待火災的一樣,事先要有足夠的措施,否則既費經費又費時間。在電子產品的設計或試制時,防止噪聲的工作條件要留有富裕的容限范圍,這是保證設備可靠性的前提。

  1. 電子產品可靠性的工作條件

  由于電子產品的絕緣材料受潮氣會降低絕緣度,產生漏電流形成噪聲。因此,保管或放置電子產品的場所,一定要干燥,要有足夠的防潮措施,要避免放在高度潮濕或混凝土墻腳處。

  由于電子產品的靜電作用易吸取灰塵,造成電子元件絕緣度降低和溫度升高,因此對電子產品要經常進行清潔除塵。

  電子元件金屬部分和空氣接觸會發生氧化,生銹,改變電阻,造成接觸不良,形成噪聲。怕生銹的金屬或焊接處,要涂上瓷漆來保護。另外,焊接時用的酸性焊劑,用后不清除仍然會使電子元件的金屬部分腐蝕,造成接觸不良。在有腐蝕氣體的地點要有充分防腐措施。

  設備所處環境由于某種震蕩或沖擊易形成噪聲,對設備元件安裝或布線固定等方面,要有防震和沖擊措施。使用方法避免草率、粗暴操作。搬運不要碰撞、注意輕放。

  2. 電子產品噪音的檢修

  對電子產品噪音的檢修,首先根據電子產品的噪音或工作失常的狀態來判斷故障是維修還是改進,然后根據故障查出原因。原來正常的電子產品一旦產生噪聲,這是明顯故障,需維修。但是,投入使用的電子產品一開始就有噪聲,它和環境、使用條件和設備性能有關,這不屬維修范圍而是明顯的改進問題了。維修就是查出噪音緣故“頭痛醫頭,腳痛醫腳”就算完成任務,這是比較簡單。而改進則是要從頭到腳徹底解決噪音的家族問題,這是關鍵問題。引起電子產品噪聲的原因是多種多樣,有的噪聲僅一種原因引起,有的噪聲則由多種原因相互混合引起。按照電子產品的噪聲來源可將噪聲分為:內部噪音、外部噪音。

  (1)內部噪音

  內部噪聲是指電子產品內部電路不正常工作所引發的噪聲。按照內部電路噪聲的來源可分為:傳輸反射噪聲、串擾噪聲、熱噪聲、自激振蕩噪聲、電源噪聲、接地噪聲、尖峰或振鈴噪聲、交流噪聲、接觸不良噪聲、內部失真噪聲等。

  ①傳輸反射噪聲。由于電子產品內部上、下級電路間阻抗不連續,信號在電路間的接合點產生反射,產生相位偏差而形成的噪聲。采用場效應管、結型晶體管、線間變壓器等電子元件或改變放大電路的輸入和輸出電阻方法,使上、下級電路的輸出和輸入達到電阻匹配、功率匹配,此類噪聲就處理了。

  ②串繞噪聲。由于元件特性或結構不良,元件間的靜電感應、磁感應或電磁感應,使各電路間相互干擾,產生的噪聲。抑制串繞噪聲可采用貼地走線;輸入和輸出線分別走線,中間加地線隔離;采用合格元件、合理布線;選擇理想的電子元件接地端;做好各電路間屏蔽等方法可處理此類噪聲。

  ③熱噪聲。當電阻在一定溫度時,由于熱能作用,電子騷動所引發的噪聲。所有的電阻都會產生噪聲,但溫度愈小噪聲愈低,要盡力抑制電子產品的溫度上升。

  ④自激振蕩噪聲。在具備放大功能的電路中,其輸出的一部分通過寄生振蕩以正反饋加到輸入端而產生的噪聲。抑制自激振蕩噪聲,要求在設計放大電路時,對反饋支路的移相加以考慮,不要使反饋信號加到輸入端的相位和輸入信號的相位相同。

  ⑤電源噪聲。這里的電源噪聲指電源本身的紋波、開關電源時的尖刺、電源變化時參數的過度不勻等產生的現象。在電路的交流電源輸入端加濾波器;電源負載端加濾波電容、去藕電容、旁路電容等方法可消除此類噪聲。

  ⑥接地噪聲。由于各種信號通過接地阻抗時產生的噪聲。選擇合理接地方式和接地點可處理好此類噪聲。

  ⑦尖峰或振鈴噪聲。由于電路中電流的突變,在電感中引起沖擊或衰減振蕩而產生的噪聲。對此類噪聲,常規解決辦法是:通過加削波電路或濾波器來處理。

  ⑧交流噪聲。由于電路平滑濾波器的性能差或電源變壓器存在漏磁通,被電路感應交流分量而產生噪聲。

  采用屏蔽電源變壓器;加大電源濾波電容;在電路的交流電源端加多級濾波器等方法可處理好此類噪聲。

  ⑨接觸不良噪聲。由于元件或布線的連結處不牢固,開關、可調元件等接觸點接觸不良而產生的噪聲。

  采用清潔衛生、密封、補焊等方法可處理好此類噪聲。

  ⑩內部失真噪聲。信號波形的高次諧波分量由于受電路常數的影響產生畸變而形成的噪聲。修改電路常數,或改變電路工作條件可處理好此類噪聲。

  (2)外部噪音

  外部噪聲來自設備外部環境的干擾產生的噪聲,按照噪聲的來源可分為:電源噪聲、輻射噪聲、靜電噪聲、天體噪聲、無線電波引起的噪聲等。

  ①電源噪聲。工業干擾通過交流饋電系統引入到直流電系統的噪聲。動力機械是較強的電源噪聲源。工作中的整流子的電動機、高頻爐、電焊機等要產生的噪聲,臨近不同的具有瞬變過程的設備,如:使用半導體元件控制的裝置、開關、電流繼電器、過載繼電器等動作時,也有極強的噪音產生。甚至平常照明使用的放電燈管也不例外。

  在實際中,消除電源噪聲常采用:交流地和直流地各自獨立分開,各不相干;對主變壓器初級加屏蔽層;干擾大的設備與主機分別由單獨的交流穩壓器供電;干擾大的設備的輸入端加接濾波器;對設備加接1∶1的線間隔離變壓器。

  ②輻射噪聲。諸如大氣層的電離作用產生的雷電等氣候現象、工業火*放電等現象都能引起設備空間電位變化而產生噪聲。消除幅射噪聲常采用:設備外殼接地,使設備地和大地同電位;設備所在處加接避雷裝置;設備有火*放電處并聯RC 消火*電路。

  ③靜電噪聲。由于人體或工具器械積存的靜電,當它們與設備接觸時產生的噪聲。在進行設備維修前,做好人體或工具器械積存的靜電放電很重要。

  ④天體噪聲。由于太陽或其他恒星輻射的電磁波而產生的噪聲。對設備使用電磁屏蔽可避免此類噪聲。

  ⑤無線電波引起的噪聲。由于無線電波(其中包括有意的或無意的)的影響而感應的噪聲。對設備使用寬帶濾波器可處理此類噪聲。

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