Noisy Voltage Rails (Vcc, Gnd) — Шумоизоляция для автомобильной цепи

У меня есть аудиосхема (микрофон, динамик), которую я в настоящее время отключаю от автомобильного адаптера на 12 В, который подается на импульсный регулятор постоянного тока на 10 В для питания остальной части схемы. Я заметил ужасное количество шума в микрофонах и динамиках при отключении от этой схемы, даже с соответствующими шунтирующими конденсаторами от Vcc до Gnd , тщательной настройкой переключающего преобразователя постоянного тока (понижающий-повышающий) и т. д. .

После разборки моего осциллографа оказалось, что на шинах Vcc и Gnd много шума , который влияет на всю схему, и шум отсутствует, когда я заменяю 12-вольтовый автомобильный источник питания на внешнее 12-вольтовое аккумуляторное решение.

Каков наилучший подход к полному устранению этого источника шума? Я уже предоставляю регулируемую выходную мощность, но кажется, что шум на Gnd влияет на все остальное в схеме, даже с регулируемым источником питания. Я мог бы создать отдельный Gnd для остальной части схемы, но не уверен, как это будет работать с моим импульсным источником питания, если он не использует тот же Gnd , что и цепь, которую он питает.

Я также рассматривал возможность использования обратноходового регулятора, так как он изолирует цепь, которую питает через трансформатор, но я не уверен на 100%, решит ли это случай шумного внешнего заземления .

Спасибо.

Покажите схему. Лучше всего предположить, что шум попадает в микрофон, потому что это наиболее чувствительная область.

Ответы (1)

Автомобильная мощность является одним из наиболее раздражающих источников шума.

Вам нужно представить себе много высоковольтных, высокочастотных всплесков, происходящих в питании, которые соединяются и излучаются в вашу установку, где верхние фронты могут быть такими быстрыми и сильными, что они подключаются к вашему VCC через ваш преобразователь, поскольку преобразователь имеет только определенное подавление шума. Нижние фланги могут давить так сильно, что они будут отображаться в земле, которую вы видите на своем устройстве. И еще более сложные помехи, связанные со связью и распространением источников шума.

Единственный способ избавиться от них и точно знать, почему вы делаете то, что делаете, — это найти учебник по фильтрации автомобильных шумов и посмотреть, какие из объясненных шагов вы еще не предприняли самостоятельно.

Но хорошим началом было бы включение катушки синфазного входного фильтра во всю вашу мощность, рассчитанную на автомобильную фильтрацию. Их производят многие заводы по производству катушек индуктивности, мне нравится Würth Electronic, но это также потому, что у них очень либеральный режим выборки. После этого, очевидно, вы поставите хороший мощный конденсатор: емкость, способная обеспечить ток, необходимый для вашей схемы в течение примерно 1 мс полного отключения, и низкое ESR, чтобы убрать как можно больше шума. Вы также можете установить входной диод в систему, чтобы еще лучше защитить от полного «исчезновения» питания примерно на 1 мс, чтобы вы не питали другие вещи от «вашего личного конденсатора».

После этого конденсатора вы можете добавить еще одну индуктивность на положительную шину, а затем входную емкость, необходимую для вашего регулятора.


Edit1: Схема подходит для уточнения... Edit2: Извините, забыл сохранить редактирование, как только я закончил звонить :-S

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

(+1) Мне нравится, хотя я никогда не занимался автофильтрацией.
Спасибо. Это раздражающий бизнес. Вам нужно подумать обо всем, что вам нужно подумать в других местах, но вдвое сложнее :-). В некоторых автомобилях у вас есть система питания, работающая от 5А до 500А, от A до B, от D до C, обратно к B через K. :-)
Один вопрос по катушкам индуктивности L1 и L2: являются ли они просто независимыми дискретными компонентами или частью одного синфазного дросселя? Кроме того, чтобы предоставить больше информации о схеме, вход V+ может быть либо шумным автомобильным источником 12 В, либо аккумулятором 9 В. Изолированный выход V+ подается на повышающе-понижающий стабилизатор постоянного тока, который должен оставаться на постоянном уровне +8 В постоянного тока, даже если напряжение V+ на входе колеблется в пределах 7,5-12 В постоянного тока. Наконец, выход регулятора 8 В подает до 100 мА на массив микрофонов.
Как отмечено на схеме, L1 и 2 соединены как синфазный дроссель. При токах, которые вы используете, конденсаторы должны быть в приличном диапазоне, поскольку вы хотите, чтобы постоянное напряжение было как можно более плавным, вы можете увеличивать индуктивности, пока не достигнете пересечения стоимости и допустимого тока. Я бы выбрал нижний предел 300 мА постоянного тока или 350 мА насыщения в случае периодов пикового использования или низкого входного напряжения. Если фильтрация помогает, но недостаточно, вы можете удвоить каскад синфазного фильтра-конденсатора. Используйте компоненты с низким Rdc/ESR, насколько вы можете себе позволить.