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!

[Andy Mozzhevilov]

А не могли бы вы нарисовать структурную схему всего устройства? В той схеме, что вы привели, нет цепи защитного заземления (или массы, как вы ее назвали). Хотелось бы видеть, где все же она появляется, поскольку в словесном описании вы про нее говорите. И какие цепи устройства подключаются к защитному заземлению (экраны кабелей, еще что-то?). Также нужно бы посмотреть, как устройство выполнено конструктивно, что за корпус, как подходят кабели.


Да, и +24В откуда берутся, что это за источник? Какая протяженность линии?

[hbot]

А не могли бы вы нарисовать структурную схему всего устройства?

Измерительные кабели около 2м.

В той схеме, что вы привели, нет цепи защитного заземления (или массы, как вы ее назвали). Хотелось бы видеть, где все же она появляется, поскольку в словесном описании вы про нее говорите.

Дело в том что защитное заземление подключается только к аналоговой земле устройства отдельным проводом.
Корпус заземляется также отдельным проводом. Т.е. в самом устройстве корпус и аналоговая земля не соединены.

Я могу привести схемы измерений токов и напряжений.

Измерение тока с помощью датчика:


Измерение напряжения с помощью датчика:


Измерение сетевого напряжения:

Да, и +24В откуда берутся, что это за источник? Какая протяженность линии?

Источник - импульсный AC/DC покупной источник питания на 24В.
Питание от него подключается к устройству кабелем до 2м.

Теперь поможете советом по подавлению помех?

[Andy Mozzhevilov]

Давайте попробуем разобраться, но не со всем сразу, а с каждой проблемой по отдельности.
Начнем вот с этой:

Источник - импульсный AC/DC покупной источник питания на 24В.
Питание от него подключается к устройству кабелем до 2м.

Вопрос в следующем. Если вы питаете свое устройство от AC/DC и длина линии питания составляет 2м, то в этом случае вам по идее не должны подавать в цепь питания +24В как наносекунды, так и микросекунды. Эти помехи должны подаваться на вход AC/DC источника питания, то есть со стороны 220В. Какое обоснование дается тому (со стороны испытательной лаборатории), что помехи должны подаваться именно в цепь +24В?


Да, еще уточните, по каким ГОСТ классифицируют ваше оборудование? В этих ГОСТ должны быть определены степени жесткости испытаний.

[hbot]

Какое обоснование дается тому (со стороны испытательной лаборатории), что помехи должны подаваться именно в цепь +24В?

Обоснование следующее.
Наше устройство может делить +24В питание с другими устройствами. Это могут быть рэле, другие импульсные преобразователи (например DC/DC +24В в +15В), другие электронные устройства и т.д.
Все эти штуки могу генерить помехи для нашего устройства по его входу +24В. Поэтому нам было велено его тоже испытывать на все.

Да, еще уточните, по каким ГОСТ классифицируют ваше оборудование? В этих ГОСТ должны быть определены степени жесткости испытаний.

Проблема в том, что устройство должно соответствовать европейским стандартам:
НИП: EN61000-4-4
МИП: EN61000-4-5
эмиссия: EN55011

Область применеия устройство - индустриальная с напряжениями до 1000В.
Жесткость испытаний была выбрана до 2кВ.

Сообщение отредактировал hbot - Feb 27 2009, 13:56