Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Входной фильтр изолированного DC/DC-преобразователя
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Силовая Преобразовательная Техника
Altemir
День добрый, уважаемые форумчане. Столкнулся с необходимостью использования фильтра для изолированного DC/DC преобразователя, но как всегда, не без ограничений.
Итак, имеем:
1. Изолированный DC/DC преобразователь, работающий на частоте около 250кГц, мощностью 50Вт
2. Заземлённый плюс первичного источника питания 48..72В (телекоммуникационный)
3. Ограниченное пространство под фильтр (двусторонняя ПП, площадка ~20*10мм)

Планирую использовать фильтр, как на аттаче №1. Поясните, можно ли что-то лучше в данных габаритах сделать?

Необходимо:
1. Оптимально используя это пространство, применить номинальный фильтр, чтобы обеспечить стабильную работу этого источника при изменении нагрузки и максимально (на сколько это возможно при таких габаритах) снизить излучаемые помехи по линиям питания между первичным источником и DC/DC.
2. Не совсем понятным для меня оказалась точка подключения Y1-конденсатора. Куда правильно? Непосредственно на заземление "А"? Или к точке "Б"? Этот кондёр шунтирован резистором, т.к. источник работает на очень длинную линию (до 100км) и статику куда-то надо сливать заодно.

Рекомендаций по построению фильтров от производителя для данного DC/DC нет, только для соседней линейки (на цветной картинке №2), но там используется "Common mode choke" (CMC), которую просто некуда поставить, и непонятно как её правильно ставить при заземлённом источнике. Теорию немного изучал, в частности - аттач №3 и подобные.
MikeSchir
Если + заземлённый, то для №1 имеет смысл перенести дроссель в минусовую шину. Земля должна быть неразрывна, из соображений безопасности хотя бы. Выход вообще-то тоже из соображений безопасности должен быть заземлён, или земля должна прийти от нагрузки. Если не секрет, что за источник питания, марка, фирма?
Altemir
Цитата(MikeSchir @ Aug 30 2012, 16:59) *
Если + заземлённый, то для №1 имеет смысл перенести дроссель в минусовую шину. Земля должна быть неразрывна, из соображений безопасности хотя бы. Выход вообще-то тоже из соображений безопасности должен быть заземлён, или земля должна прийти от нагрузки. Если не секрет, что за источник питания, марка, фирма?

Источник специализированный, похож на FEC60 (PowerMate). Ваш совет с одной стороны понятен, если смотреть на схему со стороны первичного источника питания и схемы заземления. А если смотреть со стороны самого DC/DC преобразователя? Например, если внутри него типа обратноходовика (но сомнительно, т.к. кпд у имеющегося порядка 87%), то на "-" сидит исток качающего транзистора, а на "+" - обмотка транса. Фильтр с дросселем в "-" не ухудшит ли EMI?
P.S. Выход источника заземлять нельзя по ТЗ. Нагрузка взвешенная, работа на ОЧЕНЬ длинную линию. На линию, разумеется, могут быть наводки и помехи и т.д.
Myron
Цитата(MikeSchir @ Aug 30 2012, 07:59) *
Если + заземлённый, то для №1 имеет смысл перенести дроссель в минусовую шину. Земля должна быть неразрывна, из соображений безопасности хотя бы. Выход вообще-то тоже из соображений безопасности должен быть заземлён, или земля должна прийти от нагрузки.

Да и надо опасаться случайного подключения земли от внешнего оборудования на удаленном конце с преобразователем, чем закоротится все то, что находится в разрыве земли.
Altemir
Цитата(Myron @ Aug 30 2012, 17:15) *
Да и надо опасаться случайного подключения земли от внешнего оборудования на удаленном конце с преобразователем, чем закоротится все то, что находится в разрыве земли.

Разумеется, но такое развитие событий ведь не приведёт к выходу из строя источников на ближней и дальней стороне (при наличии, разумеется, ограничителей по напряжению на случай перекоса потенциалов земель)
MikeSchir
Цитата(Myron @ Aug 30 2012, 17:15) *
Да и надо опасаться случайного подключения земли от внешнего оборудования на удаленном конце с преобразователем, чем закоротится все то, что находится в разрыве земли.

Источник то, я надеюсь, с развязкой (вход - выход изолированы)? Тогда грозить ему может только падение напряжения на земляном проводе, не более.
Altemir
Цитата(MikeSchir @ Aug 30 2012, 17:30) *
Источник то, я надеюсь, с развязкой (вход - выход изолированы)? Тогда грозить ему может только падение напряжения на земляном проводе, не более.

Разумеется, в первом посте аж два раза это упомянул.
Так что по поводу фильтра, если смотреть на него со стороны DC/DС-преобразователя?
MikeSchir
Цитата(Altemir @ Aug 30 2012, 17:14) *
Источник специализированный, похож на FEC60 (PowerMate).

Почему "похож"? Этикетка есть?
Цитата
Ваш совет с одной стороны понятен, если смотреть на схему со стороны первичного источника питания и схемы заземления. А если смотреть со стороны самого DC/DC преобразователя? Например, если внутри него типа обратноходовика (но сомнительно, т.к. кпд у имеющегося порядка 87%), то на "-" сидит исток качающего транзистора, а на "+" - обмотка транса. Фильтр с дросселем в "-" не ухудшит ли EMI?
P.S. Выход источника заземлять нельзя по ТЗ. Нагрузка взвешенная, работа на ОЧЕНЬ длинную линию. На линию, разумеется, могут быть наводки и помехи и т.д.

Если источник делала ФИРМА, то + и - по вч обязательно хорошо связаны (сопротивление~0), да и с корпусом, если он металический, тоже.
Да и Вы их ещё связываете конденсатором, который ближе к источнику (на схеме). Самое страшное здесь (в смысле помех) это ёмкость трансформатора, вот на неё и натравливается Y-конденсатор. По идее, чем он больше, тем должно быть приятнее (в смысле помех), но голову терять не надо rolleyes.gif , солидные фирмы указывают на свои источники ёмкость вход-выход.
Длинная линия, конено, очень неприятная вещь, здесь вопрос к изоляции вход-выход. Иногда 1,5 кВ не хватает.
Altemir
Цитата(MikeSchir @ Aug 30 2012, 17:43) *
Почему "похож"? Этикетка есть?

Если источник делала ФИРМА, то + и - по вч обязательно хорошо связаны (сопротивление~0), да и с корпусом, если он металический, тоже.
Да и Вы их ещё связываете конденсатором, который ближе к источнику (на схеме). Самое страшное здесь (в смысле помех) это ёмкость трансформатора, вот на неё и натравливается Y-конденсатор. По идее, чем он больше, тем должно быть приятнее (в смысле помех), но голову терять не надо rolleyes.gif , солидные фирмы указывают на свои источники ёмкость вход-выход.
Длинная линия, конено, очень неприятная вещь, здесь вопрос к изоляции вход-выход. Иногда 1,5 кВ не хватает.

"Похож", потому что он специализированный, заказной то есть. Корпус у него металлический, тоже изолированный, будет через Y1 на землю посажен. По ёмкости транса понятно. К этому же и пришли сами сейчас. Спасибо. Чуть позже ещё уточню по этой конфигурации, но уже по выходу.
З.Ы. Изоляция 2,5кВ DC, ёмкость у источника между вх/вых - 1нФ, поставлю Y2 на 4,7
Altemir
Ещё хотелось бы уточнить, какой порекомендуют опытные товарищи высокоомный резистор для снятия статики с линии? Желательно чип. Хотел использовать 2512, но у них максимально допустимое напряжение - 400..500В (обычные) и до 1кВ у RV2512, например. Боюсь, испытания не пройдут: 1600VAC и 2250VDC в теч. минуты. Конечно, есть в распоряжении сейчас для проверки установка до 5кВ, но хотелось бы привлечь к вопросу и чужой опыт sm.gif Из более-менее габаритных до 1кВ выпускаются резисторы MF, но они выводные.
MikeSchir
Цитата(Altemir @ Aug 30 2012, 22:42) *
... Хотел использовать 2512, но у них максимально допустимое напряжение - 400..500В (обычные) и до 1кВ у RV2512, например. Боюсь, испытания не пройдут: 1600VAC и 2250VDC в теч. минуты. Конечно, есть в распоряжении сейчас для проверки установка до 5кВ, но хотелось бы привлечь к вопросу и чужой опыт sm.gif Из более-менее габаритных до 1кВ выпускаются резисторы MF, но они выводные.

У Вас же нет такого рабочего напряжения. Рабочее у Вас 48 В. Не представляю себе такую линию, на которой накапливается статика, такая линия опасна, скорее всего она должна быть заземлена, ну хотя бы на одном из концов. Надо смотреть стандарт безопасности, который Вам предписан заданием. Как правило, по любому стандарту безопасности такое не допускается, ни что не может "висеть". Из этих же стандартов и определяется между чем и чем проверяется изоляция и каким напряжением. Может быть и резистор окажется не нужным.
Altemir
Цитата(MikeSchir @ Aug 31 2012, 13:00) *
У Вас же нет такого рабочего напряжения. Рабочее у Вас 48 В. Не представляю себе такую линию, на которой накапливается статика, такая линия опасна, скорее всего она должна быть заземлена, ну хотя бы на одном из концов. Надо смотреть стандарт безопасности, который Вам предписан заданием. Как правило, по любому стандарту безопасности такое не допускается, ни что не может "висеть". Из этих же стандартов и определяется между чем и чем проверяется изоляция и каким напряжением. Может быть и резистор окажется не нужным.

Стандартом (ITUT-ом) как раз и предписывается такое. А линия очень легко представляется. Любая связевая линия во время грозы - это очень опасная система. А уж наводки от рядом проходящих сверхмощных потребителей, мощных военных радиостанций и пр. В общем, сказка для любого инженера. ЦНИИС требует указанные цифры. В облегчённом варианте - 1700В DC. По второму классу защиты (как раз для незаземлённых, что соответствует разрабатываемому оборудованию) вообще - 3кВ пик, но форма и длительность для него в имеющейся литературе не оговорена.
В тех изделиях, что видел, вообще применялись обычные 10МОм 1206 резисторы с каждой линии источника на землю и шунтированы кондёрами по 0,1мкФ*450В. Указанные резисторы - вообще по стандарту не пройдут. А вот с кондёрами - отдельная история. Понятно, что напряжение маловато. И спорно - можно ли такую большую ёмкость вообще сажать с выхода на землю. По идее, чем выше эти ёмкости, тем меньше выход источника плавает относительно земли при воздействии мощных помех и наводок на линию от потребителей, например 50Гц. А наводки, к слову, могут легко иметь вольт 100rms в таком длинном кабеле. На другом конце даже 12В лампочка светится, если её включить между линией и землёй. Устройства, которые питаются от такого источника рассредоточены по всему длинному кабелю и потенциал земли у всех разный. На стороне источника заземление запрещается тоже делать.
Ant_m
Мы применяем вот это(murata):
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Там же есть и для пайки в отверстия
MikeSchir
Цитата(Altemir @ Aug 31 2012, 14:18) *
Стандартом (ITUT-ом) как раз и предписывается такое. А линия очень легко представляется. Любая связевая линия во время грозы - это очень опасная система. А уж наводки от рядом проходящих сверхмощных потребителей, мощных военных радиостанций и пр. В общем, сказка для любого инженера. ЦНИИС требует указанные цифры. В облегчённом варианте - 1700В DC. По второму классу защиты (как раз для незаземлённых, что соответствует разрабатываемому оборудованию) вообще - 3кВ пик, но форма и длительность для него в имеющейся литературе не оговорена.
В тех изделиях, что видел, вообще применялись обычные 10МОм 1206 резисторы с каждой линии источника на землю и шунтированы кондёрами по 0,1мкФ*450В. Указанные резисторы - вообще по стандарту не пройдут. А вот с кондёрами - отдельная история. Понятно, что напряжение маловато. И спорно - можно ли такую большую ёмкость вообще сажать с выхода на землю. По идее, чем выше эти ёмкости, тем меньше выход источника плавает относительно земли при воздействии мощных помех и наводок на линию от потребителей, например 50Гц. А наводки, к слову, могут легко иметь вольт 100rms в таком длинном кабеле. На другом конце даже 12В лампочка светится, если её включить между линией и землёй. Устройства, которые питаются от такого источника рассредоточены по всему длинному кабелю и потенциал земли у всех разный. На стороне источника заземление запрещается тоже делать.

Страшные вещи Вы рассказываете. rolleyes.gif Благо, что у меня нет таких потребителей (мои похлеще).
Что такое ITUT я не знаю, почитал бы на досуге, такие документы, как и любой стандарт (закон) нужно читать целиком, иначе - каша.
Из резисторов можно сделать последовательную цепочку.
Какое-то время я работал в телефонии, давно, и там на АТС в кроссе на каждой паре стояла защита, и предохранитель и разрядник, а оболочка кабеля через "защиту" заземлялась. У военных, видимо, свои причуды.
Ещё раз, если источник делала ФИРМА, то любые конденсаторы можно сажать на землю (и просто без конденсаторов) с любого контакта DC/DC источника (кроме сигналов), если это не оговорено.
По всему остальному, ещё раз, примите мои сочувствия rolleyes.gif
Да в FEC60 (PowerMate), скорее всего уже стоит Y- конденсатор, т.к. емкость трансформатора не должна быть 1000 пФ. .


Цитата(Ant_m @ Aug 31 2012, 14:35) *
Мы применяем вот это(murata):
Там же есть и для пайки в отверстия

Неплохая штучка, она, ведь, неполярная, значит можно поставить дросселем L3 как в + так и в -. Можно и поменьше, 10А для Вас наверное многовато (если у Вас 60 Вт и 48 или 27 В).
ПС Почитал что такое ITU-T в Википедии. Издаёт то он конкретные рекомендации, которые затем реализуются в национальных стандартах (каких?), т.е работает как и МЭК (IEC).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.