UPS，即不間斷電源。UPS最適合的應用領域是電網突然掉電，而計算機不能停止工作或者需要一個充足的時間保護重要數據的場合。隨著技術的進步，目前的UPS除了不間斷供電之外，還具備過壓、欠壓保護功能，軟件監控功能等等。其中在線式的UPS還具備與電網隔離、強抗干擾特性，是高可靠性控制系統的最佳選擇。圖1示出了工業控制系統使用UPS的正確方法。正常工作時，電子開關K接到觸點1上，工控系統由UPS逆變供電，一旦UPS發生故障，電子開關K立即轉換到觸點2上，由市電供電。這種正常情況下由UPS逆變供電，市電作為備用的方法是最有效的電源抗干擾方法。因為UPS逆變的輸出電壓非常穩定干凈，完全隔離了工業現場供電電源的各種干擾污染，而且抗雷擊效果也較其他的方式好。由于逆變器輸出的交流電壓與市電同步鎖相，因此，開關由1切換到2位置時，不會引起大的干擾。

圖1 工業控制系統使用UPS的正確方法

2 電網尖峰脈沖干擾的防治

工業現場的電網污染嚴重。但對工業控制機來說，危害最嚴重的是電網尖峰脈沖干擾。圖2示出了尖峰脈沖的形狀。在煉鋼廠、 軋鋼廠或者大量使用晶閘管設備、電火花設備、電力機車等地方，這種尖峰干擾為害尤厲。其幅度大的可達數百伏甚至上千伏，而脈寬一般為μS數量級。雷電也常以尖峰脈沖方式入侵。尖峰脈沖幅度很大時，會破壞工控機開關電源輸入濾波器、整流器甚至主振管。再加之其頻譜很寬，也會竄入計算機造成干擾。對尖峰脈沖干擾的防治方法，主要有濾波法、隔離法、吸收法和回避法。

2.1 濾波法

主要是采用電源濾波器濾除尖峰干擾。圖3示出了典型的電源濾波器原理圖。L1、L2是繞在同一鐵心上的共模軛流圈，對共模形式的干擾呈現很大的阻抗，而對工頻和常模形式的干擾電感為零。因此對圖2所示的形成常模形式的尖峰干擾無效。但電容C1、C2、C3卻對其有一定的衰減。目前這類產品繁多，大多數按IEC/CISPR №。17出版物的規定指標生產。例如常州堅力電子有限公司生產的D、DZ、PC、K、T、F系列的電源濾波器，對共模干擾插入衰減，在10～30 MHz頻率范圍，可為20～50 dB以上。電源濾波器體積小，價格便宜，但效果一般。

圖2 電網正弦波上的尖峰干擾

圖3 典型的電源濾波器電原理圖

2.2 隔離法

采用1∶1隔離變壓器供電是傳統的抗干擾措施，對電網尖峰脈沖干擾有很好的效果。圖4是典型的隔離變壓器原理圖。它抗干擾的原理是原邊對高頻干擾呈現很高的阻抗，而位于原邊、副邊繞組之間的金屬屏蔽層又阻隔了原、副邊所產生的分布電容，因此原邊繞組只有對屏蔽層的分布電容存在，高頻干擾通過這個分布電容而被旁路入地。

圖4 1∶1隔離變壓器屏蔽及接地方式圖 a. 單屏蔽層 b.雙屏蔽層

1∶1隔變效果的好壞，往往取決于屏蔽層的工藝。最好選用0.2 mm 厚的紫銅板材，原邊、副邊各加一個屏蔽層。通常，原邊的屏蔽層通過一個電容器與副邊的屏蔽層接到一起，再接到副邊的地上。也可以原邊的屏蔽層接原邊的地線，副邊的屏蔽層接副邊的地線。并且接地引線的截面積也要大一些好。1∶1隔變還有效地隔離了接地環路的共模干擾，是個好辦法，只是體積較大。

3?結束語

電源抗干擾措施是由工控系統開發者操作的項目，應用恰當與否取決于開發者的實踐經驗和對現場的深刻認識。電源抗干擾措施是控制系統的基礎建設，首先做好它是成功的保證。