ЭМС схемы питания +24В Опции

[hbot]

Привет всем!

Помогите, пожалуйста, со следующей проблемой.
Мне сложно разобраться самому из-за отсутствия опыта, да и кое-каких знаний, пожалуй...

Есть схема, в которой требуется получить питание +/-15В, 3.3В и 5В из +24В.
Для этого используются DC/DC конверторы от Traco TEN40-2423WI, TEN152410 и TEN8-2411WI соответственно.

При разработке первоначальной схемы питания ЭМС была плохо учтена, и, как следствие, устройство, во-первых, обладает помехоизлучением по проводам питания +24В, которое превышает допустимые пределы, а, во-вторых, сильно восприимчиво к наносекундным и микросекундным помехам - сбоит и даже выходит из строя.

Эта "неправильная" схема питания имеет вид:


Был проведен тест на излучение помех от схемы по питанию +24В. Была получена картина, которая, как впоследствии выяснилось, оказалась очень близка с картиной излучения Traco из Applcation Note на него:

С той лишь разницей, что в нашем случае допустимые границы превышены. Отсюда был сделан вывод, что проблемы исходят именно от Traco и схему его обвязки надо изменить.

Сам Applcation Note вот: http://www.tracopower.com/products/ten40wi_application.pdf

В нем предложена схема, которая улучшает картину излучения помех:

С1=С3=4,7мкФ, С5=С6=1000пФ, L1=470мкГн, С2 и С4 не нужны.

Излучение самого трако схема снижает, но мне все равно кое-что непонятно:

1. Помогает ли эта схема только от помех, которые излучает Traco, или она может также помочь и с помехоустойчивостью самого трако, например при появлении на его входе наносекундных помех с амплитудой в 2кВ?

2. Нужно ли непременно использовать магнитосвязанные катушки (common mode choke) или можно обойтись отдельными катушками в + и - линиях?

3. Хватит ли емкости С3=4,7мкФ на входе трако? Не приведет ли это к увеличенным помехам на входе из-за импульсных токов?

4. В Applcation Note не очень ясно написано, как именно подключать С5 и С6: на схеме они между соответствующими входами и выходами, а на предложенной разводке С5 - между IN+ и +15, а С6 - между IN- и COM. Как правильнее?

5. Может быть, можно предпринять еще какие-то меры для улучшения ЭМС в этом случае?

Спасибо всем большое заранее!

[hbot]

Спасибо большое за ответы!

Немного подробнее.

Само устройство выполняет измерения переменных/постоянных токов (порядка 500А посредством датчика) и напряжений: переменного трехфазного - напрямую до 500В амплитуды, постоянного - до 750В через датчик.
Датчики тока и напряжения питаются как раз от +/-15В нашего устройства (напряжене, полученное после описанного ранее трако).
Кроме того это напряжение +/-15В используют ОУ и АЦП измерительной цепи.

Питание +5 и +3,3В используется для ПЛИС, которая управляет всем этим делом, и АЦП тоже.

Это вкратце о схеме.

Помехи воздействовали следующим образом.

НИП были приложены относительно земли (массы) поочереди сначала по "плюсу" входа +24В, затем по "минусу" входа +24В.
Амплитуда НИП была +/-2кВ. Сбоила ПЛИС - рестарт.

МИП прикладывались сначала по тем же точкам что и НИП ("+" и "-" +24В), также относительно массы.
А еще и по измерительному входу для прямого измерения трехфазного напряжения сети: поочереди L1, L2, L3, N относительно массы.
Испытывалось всё с амплитудой 0,5кВ; 1кВ; 1,5кВ и 2кВ.
Устройство выдерживало помехи до 1кВ, но при 1,5кВ и 2кВ начанало сбоить - отказала ПЛИС - рестарт с неправильным восстановлением функций. Потом еще выяснилось, что после МИП испортились схемы измерений и частично пострадала сама ПЛИС.

Вот так вот.

А еще хотел бы спросить:

1. Если поставить Y-конденсаторы на массу сразу после связанных катушек на схеме для +24В входа, устранит ли это влияние НИП? Если да, то как опредеоиться с конкретной емкостью этих конденсаторов?

2. Как спастись от МИП? Можно ли применить варисторы или стабилитроны на нужное напряжение?

3. Еще есть большой непонятный вопрос по поводу подключения общей массы к корпусу и схеме.
Во-первых.
Как я уже упоминал, на плате есть входы для подключения сигналов с внешних датчиков - датчиков тока и напряжения:

датчик тока:
 es1000c.pdf ( 204.76 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2629

датчик напряжения:
 VS750B.pdf ( 829.84 килобайт ) Кол-во скачиваний: 588


Сигналы с датчиков подключаются экранированной витой парой из 3х жил: +15В, -15В и измерительный сигнал. Экран заземляется с обоих концов провода. Все это дело находится в очень помехонеблагоприятной среде, где рядом текут высокие переменные токи до 500А с основной частотой 50Гц, но есть и более высокочастотные составляющие.
Проблема была в том, что измерения от датчиков были сильно зашумлены, пока не соединили аналоговую землю платы с общей массой.
Но теперь не очень понятно с разработкой фильтров от помех. Ведь теперь есть фактически два подключения к массе - одно у корпуса, второе на аналоговой земле.
Куда сажать Y-конденсаторы от НИП в этом случае?
Нужно ли теперь еще соединять корпус с аналоговой землей?

Простите, если я не очень понятно пишу или задаю глупые вопросы. Просто очень хочется (да и очень надо) во всем разобраться. Если какой-то инфы еще не хватает - пишите, я отвечу поподробней.