Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest poznanie podstaw zagadnień związanych z kompatybilnością elektromagnetyczną ze szczególnym uwzględnieniem przyrządu mocy jako źródła zaburzeń.

Wstęp

Każdy układ elektroniczny jest wrażliwy na zakłócenia pochodzące z środowiska, w którym się znajduje. Sam też jest źródłem zaburzeń emitowanych do tego środowiska mogącymi zakłócać pracę innych urządzeń. Ten sam przyrząd może być jednocześnie źródłem i odbiornikiem tych samych zaburzeń. Aby umożliwić pracę wielu urządzeń elektronicznych w jednym środowisku normy określają, jaki poziom zaburzeń może generować każde z urządzeń. Zadaniem projektanta jest zapewnienie odporności swego układu na ten poziom i jednoczesne ograniczenie do tego poziomu generacji zaburzeń z układu.

Zakłócenia wewnętrzne i ich minimalizacja

Obwody mocy i sterujące są przeważnie umieszczane w jednej obudowie i połączone niegalwanicznie obwodami generującymi impulsy bramkowe i obwodami sprzężeń zwrotnych. Na skutek istnienia niepożądanych sprzężeń (galwanicznych, pojemnościowych lub indukcyjnych) pomiędzy obwodami mogą wystąpić niepożądane oddziaływania powodujące zakłócenia pracy lub nawet uszkodzenie przekształtnika.

a) sprzężenia galwaniczne

np.: przez impedancję zasilacza, przez wspólny przewód masy

zapewnienie właściwego odizolowania obwodów energetycznych od obwodów sterujących

stosowanie odpowiednich separatorów w miejscach wzajemnych połączeń: układy światłowodowe, transoptory, układy z przetwornikami Halla, transformatory separujące

minimalizacja sprzężeń galwanicznych:

stosowanie możliwie krótkich połączeń

stosowanie przewodów o dużych najlepiej prostokątnych przekrojach

b) sprzężenia pojemnościowe

Przyczyną występowania sprzężeń pojemnościowych są pojemności pasożytnicze istniejące pomiędzy przewodami znajdującymi się w bliskiej odległości (1).

Cz – pojemność sprzęgająca obwody

l – długość przewodów

e – odległość przewodów

d - średnica

Szybkie zmiany napięcia w jednym z obwodów skutkują pojawieniem się prądów zakłócających w drugim obwodzie. Wartości prądów zależą od szybkości zmian napięcia zakłócającego i od pojemności sprzęgającej obwody. Minimalizację sprzężeń pojemnościowych wykonuje się przez:

stosowanie możliwie krótkich połączeń

stosowanie możliwie dużych odległości między przewodami sygnałowymi i o skokowo zmieniającym się potencjale

używanie izolacji o małej stałej dieelektrycznej

układanie przewodów sygnałowych jak najbliżej przewodu masy

ekranowanie przewodów sygnałowych w ekranie o dużej przewodności

ekranowanie poszczególnych podzespołów i całej kasety

ograniczanie szybkości zmian napięcia w obwodach sterujących i głównych

sprzężenia indukcyjne

Sprzężenia indukcyjne mają podobną naturę jak sprzężenia pojemnościowe. Dwa blisko siebie położone obwody nawet nie połączone galwanicznie mogą na siebie oddziaływać przez pole magnetyczne. Wartość zakłóceń zależy od szybkości zmian prądu w jednym z obwodów i od współczynnika indukcyjności wzajemnej pomiędzy obwodami (2):

Sprzężenia indukcyjne można minimalizować stosując:

jak najkrótsze połączenia

możliwie duże odległości między obwodem głównym i i sterującym

ekranowanie przewodów i podzespołów

skręcanie przewodów obwodu sygnałowego i głównego

Przyrząd mocy jako źródło zaburzeń

Pomiaru zaburzeń rozchodzących się wzdłuż przewodów dokonuje się specjalnym woltomierzem selektywnym pomiędzy zaciskami przewodów wejściowych lub wyjściowych i masą . Przekształtnik powinien być odsprzęgnięty od reszty obwodu za pomocą sztucznej sieci.

Pomiaru zaburzeń rozchodzących się drogą fal elektromagnetycznych dokonuje się mierząc natężenie....???

Minimalizacja zakłóceń radioelektrycznych

Stosowanie obwodów tłumiących: przeciwprzepięciowych i odciążających ograniczających stromość dU/dt i dI/dt

Odpowiednie rozmieszczenie przestrzenne podzespołów i odpowiednie prowadzenie przewodów.

Stosowanie łączy światłowodowych przy przesyłaniu sygnałów na odległości większe niż 20 m.

Stosowanie dolnoprzepustowych filtrów odkłóceniowych (rys).

Stosowanie szczelnych obudów metalowych

Stosowanie oddzielnych uziemionych ekranów

Pytania

1

kaminski

2004-08-30T22:40:00