Ахтунг! ЭМС! Опции

[Alexey Bishletov]

Позвольте, если источник питания сертифицирован, то он выдерживает все эти кВ импульсы и по входу и по выходу (может быть разное количество кВ но меньше 1,5кВ я не всречал). Так применение ИВП в каких условиях не предполагается производителем?

Нужно смотреть, на что сертифицирован источник.
На ЭМС источники сертифицированы, но как правило - применительно к воздействиям по первичной
цепи питания. Здесь же рассматривается вопрос приложения воздействий ко вторичной цепи.
По электрической прочности изоляции между входом и выходом испытания источников проводятся
по электробезопасности. То есть между входом и выходом прикладывается либо постоянное
напряжение, либо переменное 50 (60) Гц. В этом случае будет играть роль напряжение, как которое
расчитана эта емкость. Оно должно быть достаточным. При испытаниях на ЭМС фронт импульса
1 мкс, то есть для него эта емкость уже будет представлять не "бесконечно большое сопротивление",
соотвественно потечет ток, который по пути что-нибудь может попортить.

Чаще всего я видел подобные емкости установленными между входом и выходом, т.е. они выдерживают амплитудное 2кВ. Если со входа на экран одна емкость (выдерживающая 2кВ), а с выхода другая, не выдерживающая, то можно экран БП не соединять напрямую с землей, или соединить его через емкость, выдерживающую 2кВ и увеличив емкость выход-экран. Это если автору вопроса действительно надо настолько развязанный от земли выход.

Ну вот, аська, имайл, тет-а-тет ... Почему бы не поделится опытом не только с коллегами?

Можно и здесь, если вопросы будут заданы верно.
Пока слышу только крик души. С сертификаторами нужно разговаривать на их языке.

Так этот ЭМС уж больно слабо прогнозируем и трудно диагностируем, особенно дистанционно. А разговаривать с сертификаторами - это же сложно и дорого. Или что значит разговаривать?

Изучите ГОСТ, и попытайтесь понять, почему вам микросекунды пытаются засунуть во вторичную
цепь источника питания. (это автору темы совет).

Присоединяюсь. Наши изделия мучали этими микросекундными импульсами только по цепям сетевого (~220В) питания.

Так же не понятно, почему 2 кВ, поскольку в ГОСТ Р50656-2001 по ЭМС на стедства ЖАТ
в порты ввода-вывода подают 1 кВ.

И скорее всего наносекундные. (ГОСТ на средства ЖАТ не читал )

[тавр]

Господа! Благодарю за активное обсуждение, но... мы не в лаптях ходим.
Если внешние присоединения выполнены экранированным проводом, то и схема испытаний иная - бьют по экрану и тогда нет проблем. Именно так мы пока и поступили (уложили в экран). Но это временно, а потому возвращаемся в исходную точку.
(Цитата: Так же не понятно, почему 2 кВ, поскольку в ГОСТ Р50656-2001 по ЭМС на стедства ЖАТ
в порты ввода-вывода подают 1 кВ.).
1 кВ провод-провод, и это мы проходим. А провод-земля 2 кВ (длина внешних присоединений более 10 м, без экрана).
Давайте не будем обсуждать ГОСТы и требования сертификаторов - бесполезное занятие. Есть официальные документы, которым надо соответствовать. Не нравится - жалобы в Госстандарт.
И так. При изолированном источнике питания импульс держит изоляция вашего изделия, что несложно выполнить. При наличии злополучных кондеров импульс попадает на всю электронную начинку.
Что тут непонятного? Все с этим столкнутся рано или поздно, т.к. изделие промышленной автоматики и т.д. только с сетевой вилкой это бред. А кто-то, как я понял, имеющий отношение к производству ИВП, здесь уже сообщил, что их бьют всеми этими импульсами иключительно по входу сети. Но если даже сам ИВП выдержит все по выходу (скорее всего да), то еще раз обращаю ваше внимание: наличие кондера вынуждает нас (вас) изыскивать средства защиты, к чему и приглашаю. Банальное решение TVS на провод годиться (да и то не всегд, зависит от того, что внутри накручено) если порт один, а если много? Радикальное решение AC/DC с полностью изолированными выходами. Пора разработчикам сих девайсов задуматься над новыми требованиями. Какие еще варианты?
Да, забыл! Испытательный импульс не один, а несколько (точно не помню) с длинной паузой и разной полярности.

Сообщение отредактировал тавр - Nov 29 2006, 20:08

[Andy Mozzhevilov]

Чаще всего я видел подобные емкости установленными между входом и выходом, т.е. они выдерживают амплитудное 2кВ. Если со входа на экран одна емкость (выдерживающая 2кВ), а с выхода другая, не выдерживающая, то можно экран БП не соединять напрямую с землей, или соединить его через емкость, выдерживающую 2кВ и увеличив емкость выход-экран. Это если автору вопроса действительно надо настолько развязанный от земли выход.

Тут дело в том, что помеха прикладывается в цепь относительно контура заземления. При
относительно большой емкости этой цепи относительно контура (паразитной или намеренно
установленной) будет протекание тока в момент подачи импульса. Соотвественно от величины этого
тока и тем цепям и элементам, по которым он пройдет, будет зависеть, выйдет что-то из строя или нет.

Так этот ЭМС уж больно слабо прогнозируем и трудно диагностируем, особенно дистанционно. А разговаривать с сертификаторами - это же сложно и дорого. Или что значит разговаривать?

Сначала читаешь ГОСТы, потом приезжаешь к ним и разговариваешь, консультируешься.
Почему, что и как. Почему именно так и что здесь имеется ввиду.
Потом, уже зная людей, звонишь по телефону и консультируешься.
Они такие же люди, их задача - провести испытания согласно нормативным документам,
а не убить устройство во что бы то ни стало
Когда с ними разговариваешь на их же языке, то все становится на свои места.

Так же не понятно, почему 2 кВ, поскольку в ГОСТ Р50656-2001 по ЭМС на стедства ЖАТ
в порты ввода-вывода подают 1 кВ.

И скорее всего наносекундные. (ГОСТ на средства ЖАТ не читал )

Там и те, и другие.
Микросекундные в зависимости от длины кабеля и симметричности цепи.

[Andy Mozzhevilov]

Господа! Благодарю за активное обсуждение, но... мы не в лаптях ходим.
Если внешние присоединения выполнены экранированным проводом, то и схема испытаний иная - бьют по экрану и тогда нет проблем. Именно так мы пока и поступили (уложили в экран). Но это временно, а потому возвращаемся в исходную точку.
(Цитата: Так же не понятно, почему 2 кВ, поскольку в ГОСТ Р50656-2001 по ЭМС на стедства ЖАТ
в порты ввода-вывода подают 1 кВ.).
1 кВ провод-провод, и это мы проходим. А провод-земля 2 кВ (длина внешних присоединений более 10 м, без экрана).

А у вас этот ГОСТ есть? Откройте стр.5., таблицу 4.
То, куда вы на вашей схеме подводите помехи - это порт управления реле, то есть это типичный
порт ввода-вывода (или вы не все нарисовали). Для таких портов подается 1кВ провод-земля,
и 0,5 кВ провод-провод. Если же у вас цепь симметричная (к каждому реле идет свой прямой
и обратный провод), то подается только 1 кВ провод-земля в оба провода одновременно, со
связью через разрядники.

Давайте не будем обсуждать ГОСТы и требования сертификаторов - бесполезное занятие.

Как раз очень полезное. Оно избавляет от необходимости разрабатывать устройства с излишествами
и пытаться соблюдать требования, взятые с потолка.
Так же понимание требований НД позволяет предусмотреть сразу все необходимые решения,
а не делать для себя "открытие Америки" непосредственно перед сертификацией.

Есть официальные документы, которым надо соответствовать. Не нравится - жалобы в Госстандарт.

Приведите перечень.
Я пока не вижу, из каких документов проистекают ваши 2кВ.
Где конкретно вы сертифицируетесь? Какая лаборатория? На соответствие каким НД?
Если у вас сертификационные испытания для РЖД, у вас должно быть решение ССФЖТ,
в котором все указывается, на что производится сертификация.
Просто складывается такое ощущение, что вам начальство сказало - срочно сертифицировать,
вы и забегали. Приехали в лабораторию, вам устройство там расколбасили в усмерть, а
вы и не знали до этого, что, куда и почему будут засовывать. И сейчас не особо понимаете, куда
бежать и что делать.
Основной совет - разберитесь теми НД, по которым работают сертификаторы. Поймите, где и какие требования прописаны, в каких случаях они применяются. Порой строчка текста в документации
может повлиять на необходимость проведения тех или иных испытаний.

И так. При изолированном источнике питания импульс держит изоляция вашего изделия, что несложно выполнить. При наличии злополучных кондеров импульс попадает на всю электронную начинку.
Что тут непонятного? Все с этим столкнутся рано или поздно, т.к. изделие промышленной автоматики и т.д. только с сетевой вилкой это бред. А кто-то, как я понял, имеющий отношение к производству ИВП, здесь уже сообщил, что их бьют всеми этими импульсами иключительно по входу сети.

Я это и сообщил, я находил эту информацию. Есть какой-то буржуйский стандарт на источники питания.
В рамках этого стандарта они и испытываются.

Но если даже сам ИВП выдержит все по выходу (скорее всего да), то еще раз обращаю ваше внимание: наличие кондера вынуждает нас (вас) изыскивать средства защиты, к чему и приглашаю.

Конечно. Но дело в том, что во многих устройствах, для которых эти источники предназначены,
МИП не подают во вторичную цепь. А если подают, то тут решения - развязка этих цепей
через оптроны, реле, DC-DC и т.п.

Да, забыл! Испытательный импульс не один, а несколько (точно не помню) с длинной паузой и разной полярности.

не менее 15 импульсов положительной и отрицательной полярности для каждой степени
жесткости испытаний (до установленной включительно). Пауза между импульсами - 1 минута.

[Andy Mozzhevilov]

Кстати, вы сами откуда, из какого города?

[Alexey Bishletov]

Тут дело в том, что помеха прикладывается в цепь относительно контура заземления. При
относительно большой емкости этой цепи относительно контура (паразитной или намеренно
установленной) будет протекание тока в момент подачи импульса. Соотвественно от величины этого
тока и тем цепям и элементам, по которым он пройдет, будет зависеть, выйдет что-то из строя или нет.

Какая-то емкость есть всегда, т.е. ток есть всегда. Остается сделать топологию платы так, что бы этот ток не мешал основному процесу. Верно? Кстати, если я не ошибаюсь, то у испытательного импульса ограничено не только напряжение, но и ток. М.б. поставив на входе варисторы можно упростить борьбу с его последствиями.

Там и те, и другие.
Микросекундные в зависимости от длины кабеля и симметричности цепи.

В плане повышения образованности, что такое "симметричность" цепи?

[Andy Mozzhevilov]

Тут дело в том, что помеха прикладывается в цепь относительно контура заземления. При
относительно большой емкости этой цепи относительно контура (паразитной или намеренно
установленной) будет протекание тока в момент подачи импульса. Соотвественно от величины этого
тока и тем цепям и элементам, по которым он пройдет, будет зависеть, выйдет что-то из строя или нет.

Какая-то емкость есть всегда, т.е. ток есть всегда. Остается сделать топологию платы так, что бы этот ток не мешал основному процесу. Верно?

Тут нужно просто посчитать, а сейчас мне некогда этим заниматься.
Чисто интуитивно - если взять DC-DC, скажем на 3 кВ, у которого паразитная емкость между
первичной и вторичной цепью составляет единицы, десятки пикофарад, то при подаче микросекунд
эту емкость можно просто не учитывать. Фронт слишком пологий, емкость будет представлять
большое сопротивление для этого импульса, и устойчивость будет определяться исключительно
прочностью изоляции этого DC-DC.
Если взять обсуждаемый источник, то емкость у него стоит со вторичной цепи на контур заземления,
номинал 3 нФ. Ток, проходящий через емкость при приложении помехи с фронтом 1кВ/мкс
возможно будет существенным (тут нужно посчитать). Это ток будет протекать через какие-то
элементы схемы, которые могут быть им повреждены.

Кстати, если я не ошибаюсь, то у испытательного импульса ограничено не только напряжение, но и ток. М.б. поставив на входе варисторы можно упростить борьбу с его последствиями.

При подаче помех в цепи питания:
по схеме провод-провод выходное сопротивление генератора 2 Ома,
по схеме провод-земля 12 Ом,
во все остальные цепи (ввода-вывода) - 42 Ома.

Там и те, и другие.
Микросекундные в зависимости от длины кабеля и симметричности цепи.

В плане повышения образованности, что такое "симметричность" цепи?

Сам бы хотел найти четкую и внятную классификацию.
Есть 2 варианта:
1. Цепи (линии связи), использующие для подключения симметричный кабель
2. Цепи (линии связи), имеющие прямой и обратный провод для подключения каждого объекта.

[Oldring]

Так в исходном посте и звучит печаль по поводу этих емкостей. Производители и в голову не берут к чему это приводит. Они решают свои проблемы с помехами, создавая нам большой геморрой.
ГОСТ Р 51317.4.5-99 (МЭК 61000-4-5-95).

Не знаю, как в этом конкретном приложении для РЖД - но обычно со стороны питания линии её гальванически не развязывают от земли. Поэтому на выходе из установки делают нормальную защиту - с разрядниками, предохранителями, тирристорами и т. д., которая принимает на себя разряд и спускает его на заземление. И поэтому обычно не стоит задача защиты блока питания от удара молнии во вторичку. Если же у Вас такая задача все-таки стоит - то Вам нужны специальные блоки питания с малыми емкостями между первичкой и вторичкой и другими соответствующими особенностями.