|
Входной фильтр подавления ЭМП, Фильтр ЭМП для источника питания на 10...20 Вт |
|
|
|
Feb 24 2015, 12:42
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 19-08-13
Пользователь №: 77 977
|
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.
|
|
|
|
|
Feb 25 2015, 03:40
|
Профессионал
Группа: Свой
Сообщений: 1 143
Регистрация: 22-04-08
Из: г. Екатеринбург
Пользователь №: 36 992
|
Цитата(uwboy @ Feb 24 2015, 17:42) 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. 1. наносекундные импульсы (нси) подаются между проводами и землей, если у вас еще провод-провод, то гасите помехи провод-провод варисторами и супрессорами 2. нси хорошо гасятся синфазным дросселем. 3. гуглите emc filter design
|
|
|
|
|
Feb 25 2015, 11:14
|
Группа: Участник
Сообщений: 14
Регистрация: 17-02-15
Пользователь №: 85 211
|
Цитата(uwboy @ Feb 24 2015, 12:42) низкочастотный трансформатор (один и тот же для 50 и 400 Гц) 220-->27 В, после всё тот же DC/DC-преобразователь. А зачем на 27В??? Лишняя ступень... В случае сетевого питания - сразу тогда на 12В.
|
|
|
|
|
Feb 25 2015, 14:31
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 19-08-13
Пользователь №: 77 977
|
Цитата(=AK= @ Feb 25 2015, 14:04) Непонятно, почему вы ухватились именно за фильтр. Это устройство защиты для источника питания. Для измерительной части — экранировка и RC-цепи по входам. Мощная импульсная помеха прикладывается именно ко входу источника питания. Цитата(КОРД @ Feb 25 2015, 14:14) А зачем на 27В??? Лишняя ступень... В случае сетевого питания - сразу тогда на 12В. Две причины: унификация и стабилизация с высоким КПД (при значительных отклонениях напряжения питания сети) в импульсном источнике.
Эскизы прикрепленных изображений
|
|
|
|
|
Feb 25 2015, 17:08
|
Частый гость
Группа: Участник
Сообщений: 111
Регистрация: 24-04-14
Пользователь №: 81 504
|
Цитата(uwboy @ Feb 25 2015, 18:31) Две причины: унификация и стабилизация с высоким КПД (при значительных отклонениях напряжения питания сети) в импульсном источнике. Интересные картинки. Два вопроса, не могли бы Вы сказать в чем моделировали и выложить проект который дает такие же картинки. У меня задача на другие условия, но с Вашим проектом можно будет хоть с чего то начать. Спасибо.
|
|
|
|
|
Feb 26 2015, 06:47
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 19-08-13
Пользователь №: 77 977
|
Цитата(silantis @ Feb 25 2015, 20:08) в чем моделировали Qucs (Quite Universal Circuit Simulator). Я использовал версию 0.0.17. Проект должны симулировать и более ранние вплоть до 0.0.15. На сайте проекта есть более свежая, в ней исправлены некоторые ошибки и добавлены новые; добавлены всякие вкусности и прочее; ведутся работы.Про симулятор: Цитата(silantis @ Feb 25 2015, 20:08) выложить проект который дает такие же картинки. Пожалуйста. Это специально для форума. Лицензия на файл с моделью CC BY 4.0 или CC BY 3.0 (непортированная) на Ваше усмотрение.Цитата(silantis @ Feb 25 2015, 20:08) но с Вашим проектом можно будет хоть с чего то начать Осторожнее только. Мой проект решает частную узкую задачу. При этом я сомневаюсь в эффективности каждого из предложенных двух решений. Анализ путей распространения помех и прочие меры защиты (экранировка, специальная прокладка силовых проводников, разделение общих цепей и пр.) уже использованы и модель их не охватывает. Также отмечу, что в основе двух решений лежат топологии, упомянутые в ссылках на литературу из открывающего сообщения.
|
|
|
|
|
Feb 26 2015, 12:50
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 19-08-13
Пользователь №: 77 977
|
Цитата(=AK= @ Feb 26 2015, 13:51) Неужто у вас источник питания сбоит от помех? Сбоит измеритель. Но помехи через источник просачиваются. Буду признателен за конкретные предложения или критику. Цитата(=AK= @ Feb 26 2015, 13:51) Источник питания боится мощных ("микросекундных") помех, он от них выгорает. От них тоже защищаюсь. Цитата(=AK= @ Feb 26 2015, 13:51) Однако EMC фильтры от мощных помех не защищают. От слова "совсем". Да-да. Я уже оценил массо-габаритные характеристики ФНЧ, способного накопить энергию, сравнимую с энергией микросекундных импульсов. Тут, похоже, только варисторы, органичительные диоды и прочие нагреватели. Здесь микросекундная помеха не должна выводить фильтр из строя. Через низкочастотный трансформатор она проходит плохо и, как мне представляется, остатки эффективно давятся фильтром перед импульсным источником (благо, амплитуда как минимум в 10 раз меньше, а сопротивление источника больше). Кстати, хотел поинтересоваться, следует ли демпфировать конденсаторы чтобы подавить резонансы EMC-фильтра? Спасибо за подтверждение.
|
|
|
|
|
Feb 11 2016, 13:42
|
Участник
Группа: Участник
Сообщений: 32
Регистрация: 19-08-13
Пользователь №: 77 977
|
Цитата(kleverd @ Apr 16 2015, 21:21) Как показывает опыт, моделирование оказывается практически бесполезным. Надо использовать что-то готовое, на что выпущено ТУ. И все характеристики фильтров также брать из ТУ, потому что только за ТУ производитель фильтров и отвечает. Ну, конкретно по моим требованиям год назад у АЕДОН не было годных фильтров, а из того, что было выпрыгивали на испытаниях конденсаторы. Да, прямо из компаунда. Кроме того, AC/DC-преобразователь их шумел в сеть совершенно недопустимо с т.з. требований заказчика. Пришлось что-то мастерить самому. А модель я и не рассматриваю как основание для проектирования готового изделия — так обкатать принципиальное решение, предварительно оценить «узкие места». Говорят, что в серьёзных конторах вокруг моделирования целая культура с научными работами и методичками.
|
|
|
|
|
Feb 11 2016, 15:14
|
Местный
Группа: Участник
Сообщений: 413
Регистрация: 4-04-09
Пользователь №: 47 147
|
Цитата(uwboy @ Feb 24 2015, 15:42) - металлический корпус с окном индикатора;
- источник питания на борту.
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.
Раз Вы написали: "Сбоит измеритель. Но помехи через источник просачиваются" есть вариант, что не очень "хороший" DC/DC-преобразователь расположен не очень удачно относительно металлического корпуса или индикатора. Вариантов решения ( по мимо 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.
|
|
|
|
2 чел. читают эту тему (гостей: 2, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|