如何减少开关反弹
每当一个触发开关在电子系统中,并不总是有平稳过渡开关状态之间。机械开关尤其容易受到一些被称为开关反弹,在开关信号开关翻转时展览一些振荡行为。很容易看到如何造成的机械振动开关时改变其接触和碰撞与其他极开关总成。
在一些电路,这是无害的,可能并不明显,直到你用一个示波器测量。在一些系统中,开关反弹创造了明显的问题,需要消除,例如当开关是用来触发一个关键的信号到另一个块设备。另一个重要实例处理功率输出继电器,开关反弹导致侵入的电流会损害系统中动力设备。
你是否已经确定了开关反弹关键性能参数,或者你只是觉得它很讨厌,有一些简单的步骤,可以用来减少或消除它。模式取决于类型的系统解决方案将被执行。
可视化开关反弹
开关反弹(也称为联系反弹)接触的结果被封闭在一个机械开关,和开关接触碰撞时产生的振动。接触可引起变化的振动电机的输出开关,和变化的信号或权力交付可以出现在加载组件或设备。
开关中很容易看出反弹一个示波器跟踪如下所示。在这个例子中,切换电路高导致接触反弹,在输出功率试图解决高产值。最初的反弹死后,高输出信号上升,但它也展示响了。开关反弹部分是最初的伪随机低压部分的波形,而欠阻尼的响出现由于LC共振在信号路径。
是否这是一个电路供电或提供一个信号在低电流,开关和随后的反弹响可能是有问题的。然而,它可以消除通过一些简单的技术,称为开关防反跳。这里有三个简单的方法,可以使用:
1:滑动或平行接触
开关不使用一些常见类型的碰撞接触,因此开关总成的动能可以产生更少的振动。例如,滑动触点开关可用,可以产生更低的反弹,因为在相互接触摩擦。然而,这将磨损接触后反复切换,和这些开关可以降低寿命。
其他开关有多个并行的联系人。翻转时,只有一个联系需要一个坚实的连接提供低开关反弹,即使其他接触振动。这是一个简单的方法来创建一个low-bounce机电连接,这将通常在低电流信号。
2。添加一个低通RC电路
添加一个RC电路将创建一个低通滤波器,将分流器的振荡部分信号切换到地面。换句话说,它减缓和平滑断断续续地之间的过渡状态。的过渡时间RC时间常数的电路。在某些情况下会有一个上拉电阻,电流限制。
对于电线,这可能需要使用较大的组件,以确保可靠的功率输出。对权力和信号,这可能也是一个问题,因为这些组件可能会修改的输入阻抗研究加载组件。一定要考虑这些点之前添加一个RC电路,尤其是阶段和过渡时间是很重要的。
3所示。添加延迟你的嵌入式固件
如果连接到交换机GPIO的单片机,那么它可以延迟处理接收的信号,直到反弹最初死亡。当开关关闭和接收到的信号高于阈值逻辑高,时钟会导致缓冲I / O门闩。对于单片机的时钟快,开关反弹后最初的门闩可能导致I / O缓冲状态改变,这将是阅读的故意而不是无意的开关切换反弹。
这需要编程开关后多个时钟周期延迟导致I / O缓冲门闩。例如,假设开关反弹持续的~ 1女士;如果时钟频率为100 MHz,那么需要将延迟至少100000个时钟周期。这可能允许的容忍大反弹,将输入上方和下方的高、低阈值逻辑。
总结
下面的表总结了一些常见的选项开关防反跳去除电力和信号连接。
开关反弹 |
优势 |
缺点 |
滑动触点开关 |
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平行接触开关 |
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并联电容器或RC电路 |
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软件开关防反跳 |
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另一个选项,没有上述很简单:买一个low-bounce开关。有更昂贵的开关可以用来生产低反弹比简单的开关。例如,有弹簧触点开关甚至液体(汞)接触开关,可以产生更低的反弹。在实现一个开关防反跳方法之前考虑所有选项。
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