zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása
Post on 26-Jan-2016
104 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Moduláramkörök és készülékek 1
Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása
Moduláramkörök és készülékek 2
Legfontosabb zavarforrások
• Hálózati zavarok
• Elektromechanikus elemek kapcsolásakor keletkező zavarok
• Félvezetős (tirisztoros, triakos) teljesítményszabályozásnál fellépő zavarok
Moduláramkörök és készülékek 3
Hálózati zavarok csoportosítása
• Periódikus– Kisfrekvenciás (f<10 kHz)
• Félvezetős teljesítményszabályzás• Gépjárművek• Mágneskapcsolók
– Nagyfrekvenciás (f>10 kHz)• Nagyfrekvenciás generátorok• Kapcsolóüzemű tápegységek• Mikrohullámú eszközök• Rádió, TV
• Tranziens jellegű – gyors, de ritka impulzusok
Moduláramkörök és készülékek 4
Tranziens jellegű zavarok
T
/T<
Moduláramkörök és készülékek 5
Hálózati zavarok elleni védekezés
• Hálózati szűrők
• Félvezető szűrő elemek (varisztor)
• Szinkron átalakítók
Moduláramkörök és készülékek 6
Hálózati szűrők
• Aluláteresztő LC szűrők. • L,C értéke függ a készülék belső
impedanciájától is• PCB-n ajánlott elrendezés:
Moduláramkörök és készülékek 7
Kompakt szűrők• Technikai paraméterek:
– Univerzális szűrők• 200 kHz – 200 MHz• 40 dB csillapítás• 0,5…10 A terhelés
– Nagy csillapítású szűrők• 200 kHz – 200 MHz• 60 dB csillapítás• 0,5…10 A terhelés
– Alacsony frekvenciájú szűrők:• 100 kHz – 100 MHz• 40 dB csillapítás• 0,5…10 A terhelés
Moduláramkörök és készülékek 8
Kompakt szűrők kivitele
• PCB-re szerelhető szűrő
• Készülék fémtestre szerelhető szűrő
Moduláramkörök és készülékek 9
Kompakt szűrők kivitele
• Előlapra, hátlapra szerelhető:– Szűrő– Biztosíték– Hálózati
kapcsoló– Hálózati
csatlakozó aljzat
– Hálózati kábel– Árnyékolt doboz
Moduláramkörök és készülékek 10
Háromfázisú szűrő
Moduláramkörök és készülékek 11
Félvezető szűrő elemek (varisztorok)
• Különleges, szimmetrikus karakterisztika
• Gyors működés
• Párhuzamosan a hálózati feszültséggel
• Ha -U0<u<U0 R~végtelen egyébként R~0
Moduláramkörök és készülékek 12
Szinkron átalakító
Motor Gen.Zavart ~ Tiszta ~
Moduláramkörök és készülékek 13
Elektromechanikus elemek működésekor keletkező zavarok
• Relé kontaktusok, mágneskapcsolók, kapcsolók, nyomógombok működésekor
• Főleg induktív elemek áramának megszakításakor keletkeznek
• Ismétlődő ívkisülések sorozata
• Nagy amplitúdó (~kV), magas frekvenciatartalom (~10 MHz
Moduláramkörök és készülékek 14
Induktív terhelés áramának megszakítása
RL
L
CpU0 U1
i0u
U
R
L
CL p1
0max
01
LCp
Moduláramkörök és készülékek 15
Védelem az induktív feszültséglökés ellen
RL
L
CpU0 U1
i0
A
B
RS
A
B
V
A
B
D
A
B
R
C
Ohmikus csillapítás Varisztor
Dióda Soros RC tag
A
B
Moduláramkörök és készülékek 16
Félvezetős teljesítményszabályzás elve
TiUbe Rt
it
Ut
Uv vezérlő impulzusok
gyújtási szög áramfolyási szög=180
Moduláramkörök és készülékek 17
Félvezetős teljesítményszabályzás
• Előnyök– folyamatos teljesítményszabályozás– a terhelés csak rövid ideig energiamentes– veszteségmentes
• Hátrányok– torzulás a tápfeszültség hullámformájában– jelentős sugárzási zavar
Moduláramkörök és készülékek 18
Torzulás a tápfeszültség hullámformájában
i1
ut
Moduláramkörök és készülékek 19
Védekezés a tápfeszültség hullámforma torzulása ellen
• Periódussorozat szabályozás (burst controll)
• Két feszültségszint között kapcsoló szabályozás
• Szinkronizált megcsapolásváltás
Moduláramkörök és készülékek 20
Periódus sorozat szabályozás
• Egész számú periódus bekapcsolt, egész számú periódus kikapcsolt állapot.
• Előnyök– nullátmenetnél kapcsolás (élettartam nő)– feszültségingadozás kiküszöbölése
• Hátrányok– nem folyamatos szabályozás– fogyasztó hosszab ideig nem kap
teljesítményt– a hálózat időbeli terhelése változó
Moduláramkörök és készülékek 21
Két feszültségszint közötti kapcsolás
• A “kikapcsolt” állapotban is esik feszültség a terhelésen
• Nullátmenetnél kapcsolás
• A hálózat időbeli terhelésváltozása az előbbinél kisebb
Moduláramkörök és készülékek 22
Szinkronizált megcsapolásváltás
Ube
Tr
Ti1
Ti2 Ti3
Ti4
Uki1
Uki2
Uki Rt
Moduláramkörök és készülékek 23
Zavarérzékeny berendezések védelme
• Helyes földelési rendszer megválasztása
• Jelvezetékek védelme
• Árnyékolások
Moduláramkörök és készülékek 24
Földelési rendszer
• Vonatkoztatási pont: jelvezetékek potenciálját vonatkoztatjuk (föld)
• Védőföldelés: készülékház potenciálja a hálózati védőföldre kötve
Moduláramkörök és készülékek 25
Sínrendszerű (összefűzéses) földelési modell
GND
Ut
RGND1 RGND2 RGNDn
ZL1ZL2 ZLnI1 I2 In
UGND1 UGND2 UGNDn
UGND1=RGND1(I1+I2+………In)UGND2=UGND1+RGND2(I2+…In).UGNDn=UGNDn-1+RGNDnIn
…..
…..
Moduláramkörök és készülékek 26
Csillagpontszerű földelési modell
GND
Ut
RGND1
RGND2
RGNDn
ZL1ZL2 ZLnI1 I2 In
UGND1UGND2 UGNDn
…..
Moduláramkörök és készülékek 27
Vonatkozási földelési rendszer kialakítása
• Nyomtatott áramköri lemezeken belül vastag vezetékezés, földelő felület (sínrendszer)
• Részegységek között sodrott vezetékek, tápsinek (sínrendszer, csillagpont)
• Készülékek között tápsinek (szekrényen belül) sodrott vezetékek (csillagpont)
Moduláramkörök és készülékek 28
Nyomtatott áramköri lemezek speciális földelési megoldásai
• Különböző teljesítményszintű áramkörök összeföldelése
• Nagyfrekvenciás áramkörök földelése
• Analóg és digitális elektronikát is tartalmazó áramkörök földelése
Moduláramkörök és készülékek 29
Különböző teljesítményszint
Nagyteljesítmény
Kisteljesítmény
Összeföldelés csak egy pontban!!
Moduláramkörök és készülékek 30
Nagyfrekvenciás áramkörök földelése
JeláramVisszáram a földvezetéken
GND
f > 10..30 MHz esetén a kialakult hurokantenna sugározni fog!Többrétegű panel – földréteg, tápréteg!
Moduláramkörök és készülékek 31
Nagyfrekvenciás áramkörök földelése, a visszáram útja a földrétegen
JeláramJeláram
Visszáram
Visszáram
f < 1 MHz esetén a visszáram útja a legkisebb ellenállást követi
f >> 1 MHz esetén a visszáram útja a legkisebb impedanciát követi
C
LZ
Moduláramkörök és készülékek 32
Többrétegű lemezek földelési megoldásai
NégyrétegűHatrétegű
Jel2
Jel1
GND
VCC
Optimális
Nem optimális
Jel1
Jel2
Jel3
Jel4
Jel1
Jel2
Jel3
GND
GND
GND
VCC
VCC
Optimális
Optimális
Optimális
Optimális
Optimális
Nem optimális
Nem optimális
Moduláramkörök és készülékek 33
Analóg-digitális panel
Digit GND Analóg GNDLP Szűrő
Digit táp Analóg táp
Aluláteresztő szűrőn keresztül, egy pontban összeföldelés
top related