Входной фильтр подавления ЭМП, Фильтр ЭМП для источника питания на 10...20 Вт Опции

[uwboy]

Итак, господа, прошу помощи!

Проектируемое устройство:

• измерительное устройство;
• микромощные входные сигналы;
• металлический корпус с окном индикатора;
• источник питания на борту.

Требования к источнику по основной функции:

• выходная мощность порядка 10...20 Вт;
• три варианта питающей сети по исполнениям: постоянный ток, 27 В, переменный однофазный 220 В 50 или 400 Гц;
• разброс напряжения питания порядка ±25%.

Требуется помехозащита по ГОСТ 30804.4.4 (наносекундные импульсы) и ГОСТ Р 51317.4.5 (микросекундные импульсы) для группы исполнения III по ГОСТ 32137.

В основу конструкции защищаемого источника питания положено следующее:

• DC/DC-преобразователь 27-->±12 В на 20 Вт;
• низкочастотный трансформатор (один и тот же для 50 и 400 Гц) 220-->27 В, после всё тот же DC/DC-преобразователь.

Я пытаюсь спроектировать помехоподавляющий фильтр. Разумеется, из того, что есть в перечне МОП 44. Самостоятельный поиск к значимым результатам меня не привёл. Надеюсь на помощь опытных товарищей.

Рассматривал следующие варианты:

• Захаров, А. Защита промышленных приборов в соответствии с нормами по электромагнитной совместимости. Компонентны и технологии №5, 2006. Топология на рис. 6.
• Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры. Г. С. Найвельт, 1986. Топология на рис. 12.14.

Но затрудняюсь оценить их эффективность при помощи схемного симулятора и описания метода испытания по ГОСТ.
Буду признателен, если растолкуете или укажете доходчивую литературу.

Также отмечу по результатам симуляции: достаточно эффективно подавляется наносекундная помеха «провод—провод» между линиями питания при помощи симметричного ФНЧ четвёртого порядка (Найвельт, таблица 12.3, Г-образный с индуктивным входом); перераспределение энергии пачки наносекундных импульсов даёт небольшое перенапряжение, приведённое к первичной обмотке низкочастотного трансформатора.

Что-то подсказывает мне, что я глубоко неправ.

[shf_05]

советую вам не усложнять себе жизнь и сделать внешний фильтр помех по питанию. для работы самого ИП достаточно простенького фильтра.
схем полно. феррит для катушек и М2000 подходит, отечественные провода, конденсаторы и резисторы есть, варисторы пожалуй тоже.
https://www.google.ru/search?q=эмс+фильтр+п...536&bih=770

а вот измеритель (его входные цепи) отдельно придется защищать.

[V.K]

советую вам не усложнять себе жизнь и сделать внешний фильтр помех по питанию.

"Синфазный фильтр" только звучит громко, а на деле - катушка с двумя обмотками и несколько конденсаторов. Посмотрите на устройство любого ИП - там почти всегда на входе (220В) стоит синфазный фильтр. ИП имеет смысл экранировать. Экранировать также и входные цепи. Окончательное решение зависит от цели и бюджета. При желании, накрутить можно достаточно всякого.

[uwboy]

не очень "хороший" DC/DC-преобразователь расположен не очень удачно относительно металлического корпуса или индикатора.

Удачнее не расположить уже. Вдоль основной оси (вдоль длинной стороны) разделён сплошной стальной перегородкой (по совместительству направляющей и ребром жёсткости) на два отсека: в первом измеритель с фильтрами по сигнальным цепям, небольшим фильтром по питанию и линейными стабилизаторами; во втором отсеке — источник питания и фильтр ЭМС. Даже и не знаю, как её можно было сделать ещё правильнее.

Вариантов решения (помимо схемотехнических) множество, один из них, если корпус прямоугольный, а конструкция одноплатная, поставить вертикальные "экранирующие перегородки" с двух сторон платы на корпус. Идею можно подсмотреть разобрав современный телевизор. Разместите фото - возможно еще придумаем.

Ну, конкретно я уже всё, что мне было нужно придумал. Теперь наладка опытных образцов и испытания.

1) синфазный фильтр на входе. На выходе - обычный LC;
3) межобмоточный экран;
5) выходные напряжения стабилизируются ТОЛЬКО линейными стабилизаторами.

Примерно так и сделано.

2) только трансформатор. Никаких импульсников.

Рад бы, да у меня разброс питающей сети по напряжению чуть не вдвое.

4) если, всё таки, Вас потянуло на импульсный ИП, то синфазный фильтр на выходе. После него - обычный LC.

Импульсный ВИП — суровая необходимость. В итоге сделано так: плавкий предохранитель — два балласта (ноль и линия) по 10 Ом — симметричный LC (с высокой частотой) на землю (земля соединена с корпусом, индуктивности в линию и ноль) — симметричный LC (с низкой частотой) — синфазный дроссель с ёмкостями на выходе — трансформатор с экраном на землю — диодный мост — ёмкостной делитель на землю — пачка конденсаторов фильтра — синфазный дроссель — входная ёмкость — DC/DC-преобразователь (корпус соединён со всеми выходами через блокировочные ёмкости) — пачка выходных конденсаторов — синфазный дроссель и ещё пачка конденсаторов (уже на плате измерителя) — линейный стабилизатор.

Кто здесь может похвастаться хотя бы 60 на 40? По моим наблюдениям, в лучшем случае, у нас имеем 90 на 10. Диспропорция высшего образования и тем, достойных ветки спам.

У меня 50/50. Плюс я объясняю конструктору технические решения по экранировке, плюс я тщательно проверяю конструкцию. Не нахожу здесь перекосов.

советую вам не усложнять себе жизнь и сделать внешний фильтр помех по питанию. для работы самого ИП достаточно простенького фильтра.
схем полно. феррит для катушек и М2000 подходит, отечественные провода, конденсаторы и резисторы есть, варисторы пожалуй тоже.
https://www.google.ru/search?q=эмс+фильтр+п...536&bih=770

Всё это я проделал ещё до создания темы.

"Синфазный фильтр" только звучит громко, а на деле - катушка с двумя обмотками и несколько конденсаторов. Посмотрите на устройство любого ИП - там почти всегда на входе (220В) стоит синфазный фильтр. ИП имеет смысл экранировать. Экранировать также и входные цепи. Окончательное решение зависит от цели и бюджета. При желании, накрутить можно достаточно всякого.

Если любопытно, могу предложить итоговый вариант (схемотехнический) картинкой.

Всем почтенным господам моя благодарность!