Apsorpcija smetnji u prekidačkim izvorima napajanja. Filter za suzbijanje visokofrekventnih impulsnih elektromagnetnih smetnji i zračenja

Impulsna interferencija se odnosi na različite vrste smetnji koje nastaju udarima u jednosmjernom ili naizmjeničnom naponu ili struji koji se javljaju u bilo kojim kolima i uređajima. Impulsna interferencija uključuje:

direktno ciljanje video impulsa;

udarno pobuđivanje visokofrekventnih uređaja video impulsima ili propuštanje kroz njih frekvencijskog spektra video impulsa dobivenih u posebnim generatorima, pomoćnim krugovima različitih uređaja i televizora;

udarna pobuda visokofrekventnih uređaja koja se javlja tokom rada komutatorskih motora, releja, prekidača, telefona i druge kontaktne opreme;

šok pobuđivanje visokofrekventnih uređaja video impulsima koji su rezultat detekcije visokofrekventnih impulsa

frekvencije u preopterećenim stepenovima pojačala i drugi nelinearni otpori.

Izvori i putevi takvih smetnji razmatrani su u § 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11, 1-12.

Prva faza rada na suzbijanju impulsnih smetnji je određivanje njihovih specifičnih izvora i puteva komunikacije sa prijemnikom smetnji.

Da biste to uradili potrebno vam je:

a) Isključite razna kola i dijelove uređaja jedan po jedan sve dok smetnje u potpunosti ne nestanu ili se ne smanje.

b) Smanjite strminu skokova povezivanjem filtera za izglađivanje na različite tačke na kojima se primećuju skokovi, čime se smanjuje hvatanje i menja oblik indukovanog impulsa.

c) Povećajte trajanje impulsa u različitim krugovima, posmatrajući kako su izobličeni na izlazu prijemnika prijemnika da biste saznali da li se diferenciraju ili integriraju (ako idu direktno na video pojačalo) ili dijele na dva (ako prolaze kroz pojačalo velike snage) ili međufrekvenciju i de-

tector), sl. 1-18 i 1-29.

d) Isključujte smetnje u prijemniku uzastopno, počevši od ulaza (antene), raznih kaskada i drugih kola, sve dok smetnje ne nestanu.

e) Bajpas sa velikim kondenzatorom sa kratkim vodovima raznih kola kroz koje se mogu prenositi smetnje i postići ih

smanjiti.

Kao rezultat prve faze rada treba napraviti jasan dijagram najmanje jednog komunikacijskog kanala kroz koji prolaze smetnje. U tom slučaju moraju biti poznati izvor smetnje, njegov izlaz, komunikacijska kola, ulaz prijemnika, kola i načini prenošenja impulsa na prijemnik smetnje.

Druga faza rada je izmjena uređaja neophodnih za suzbijanje smetnji. Treba imati na umu da se, ovisno o prirodi impulsnih smetnji, potiskuju na sljedeće načine.

Za suzbijanje smetnji od video impulsa i drugih istosmjernih napona koji se napajaju direktno na video pojačivače, pojačivače niske frekvencije i druge uređaje bez rezonantnih visokofrekventnih pojačala prema jednom od sklopova na sl. 1-28, potrebno je uvesti dodatne detalje koji slabe vezu između izvora i prijemnika

2. Interferencija od stroboskopa video impulsa koji se dovode do visokofrekventnih pojačivača za kontrolu pojačanja nastaju zbog oštrih skokova u anodnoj struji kontroliranih svjetiljki, što dovodi do šok ekscitacije kola pojačala. Da bi se suzbile takve smetnje, potrebno je smanjiti strminu ivica gejting impulsa. Ako je takvo izglađivanje kontrolnog impulsa neprihvatljivo, tada će jedini način suzbijanja smetnji biti korištenje push-pull sklopova u kontroliranim stupnjevima visokofrekventnog pojačala primjenom stroboskopa na srednju točku namota mreže transformatora.

3. Sve ostale vrste šok pobuđivanja visokofrekventnih pojačala (radio prijemnika) video impulsima i bilo kakvim DC naponom nastaju uglavnom prodorom smetnji u ulazna kola pojačala (antene) zajedno sa korisnim signalima. Suzbijanje takvih smetnji vrši se na izvoru, prije svega, uključivanjem filtera u strujnom krugu izvora smetnji i zaštitom u

nema napajanja, kao što je objašnjeno u prethodnom paragrafu.

U rijetkim slučajevima kada je izvor takve smetnje blizu svog prijemnika (na udaljenosti od 1 m ili manje), osim filtera, može biti potrebno potpuno zaštititi izvor stavljanjem u metalno kućište (npr. relej koji se nalazi na antenskom ulazu radio prijemnika) ili djelomično zaštićeni unutrašnji elementi izvora (na primjer, zaklanjanje grafitnog premaza katodne cijevi u televizorima, preporučeno u literaturi

tour.

4. Prilikom suzbijanja smetnji visokofrekventnih impulsa koji pristižu na visokofrekventno pojačalo koje nije podešeno na noseću frekvenciju impulsa, potrebno je da se u elementima prijemnika smetnji ne detektuju interferentni impulsi, tj. prijemnik smetnji nije preopterećen i radi u linearnom režimu. Da biste to učinili, morate smanjiti napon šuma u krugu koji se nalazi ispred prvog nelinearnog elementa prijemnika (lampe ili poluvodički detektor). Selektivnost predselektora koji se sastoji od jednog ili dva kruga pokazuje se nedovoljnom kada se na njega primjenjuju visokofrekventni impulsi velike snage.

Ako je radio prijemnik redizajniran da radi zajedno sa snažnim visokofrekventnim generatorima impulsa, tada mora biti opremljen posebnim višestrukim predselektorom, koji osigurava veliko slabljenje signala bilo koje frekvencije osim onih uključenih u propusni opseg prijemnika. Ako trebate prilagoditi gotov radio prijemnik za navedenu namjenu, tada možete dobiti dobar rezultat ako u vodu antene dodate jednoćelijski ili dvoćelijski filter, dizajniran da priguši frekvenciju nosača ometajućih impulsa.

Poteškoća u razvoju takvog filtera leži u činjenici da on mora istovremeno zadovoljiti dva zahtjeva: da ne umanji performanse prijemnika i da obezbijedi dovoljno veliko slabljenje smetnji. Ako interferirajući impulsi imaju vrlo visoku noseću frekvenciju, onda je mala kapacitivna sprega unutar prijemnika između bilo koje žice koje ulaze u prijemnik izvana i dijelova visokofrekventnog dijela prijemnika dovoljna da ometajući impuls stigne dodatno na predselektor ili aneks.

filter za senke. Stoga prijemnici koji rade u takvim uslovima moraju imati filterske ćelije na ulaznim tačkama bilo koje žice, uključujući i telefonski kabl u radio prijemniku.

5. Nivo pobuđivanja šoka visokofrekventnim impulsima je veoma nizak (§ 1-10 i 1-11). Stoga, takve smetnje dopiru do prijemnika samo preko antenskog ulaza na istim frekvencijama kao i korisni signali. Jedini način da se suzbiju ove smetnje je da se ograniči frekventni spektar koji emituje visokofrekventni generator impulsa.

4-9. PRIMJENA DVOSTRUKIH LAMPI

Među dvostrukim lampama sastavljenim u jednom cilindru postoji veliki broj trioda (slovo H je na drugom mjestu simbola) i nekoliko tipova trioda-pentoda (slovo F je na drugom mjestu simbola). Dizajni pojedinih tipova duplih lampi se izrađuju različito. Kod nekih tipova lampi postoji ekran sa zasebnim terminalom između delova lampe, u drugim izvedbama ekran je povezan sa jednom od katoda

V treće, ekran u potpunosti nedostaje.

IN Tehničke specifikacije za duple lampe uglavnom predviđaju kapacitet između anoda ili između anode jedne polovine i mreže druge polovine. Veličina ovih kontejnera kreće se od 0,02 do 0,5 pf u zavisnosti od vrste lampe. Oni su karika koja povezuje lance u koje su uključene različite polovice jedne lampe. U tehničkim specifikacijama za neke vrste dvostrukih svjetiljki vrijednosti priključnih kapaciteta uopće nisu navedene. Štaviše, mogu biti prilično velike i mogu se uvelike razlikovati od uzorka do primjerka.

Osim kapacitivnog spajanja, može postojati veza između pojedinih dijelova dvostruke lampe zbog strujanja elektrona koji prodiru kroz pukotine i rupe u strukturi lampe od jedne polovine do elektroda druge polovine. Ova vrsta komunikacije nije predviđena tehničkim specifikacijama, iako ponekad može biti neprihvatljiva.

Kao rezultat analize uticaja oba tipa komunikacije, možemo dati sledeće preporuke za upotrebu duplih lampi. Takve lampe najbolje rade u krugovima s jakim spojem oba dijela jedan na drugi: multivibratori, kipp releji, japanci, blokirajući oscilatori sa startnom lampom, dvofazni i push-pull pojačala, frekventni pretvarači koji se sastoje od miksera i lokalnog oscilator, itd. Dvostruke cijevi u dva susjedna pojačala stepena dobro rade na ne baš visokim frekvencijama. Prilikom upotrebe

Upotreba dvostrukih lampi u dva različita kanala radio uređaja je u principu nepoželjna i treba joj pribjeći samo u slučajevima krajnje nužde. U ovom slučaju potrebno je uporediti nivoe naizmeničnih napona i snaga u oba kombinovana elementa. Što se ovi nivoi manje razlikuju jedan od drugog, veća je vjerovatnoća da će upotreba dvostruke lampe biti bezbolna.

Ove žice takođe predstavljaju mikrotalasno rezonantno kolo koje je podešeno kapacitivnošću mrežne katode.

Oba kola su povezana preko mrežnog kapacitivnosti - ekranske mreže Cg1,2, koja ovdje igra ulogu prolazne kapacitivnosti.

Dakle, dijagram strujnog kola katode, jednadžba Fig. 4-23. Generacija pojačala ranjavajuće i kontrolne rešetke mikrotalasne ekvi-kaskade.

valentno kolo triodnog generatora sa spregom kroz ulaznu kapacitivnost unutar lampe. Ako je povoljno (sa

dolazi do generacije.

Nastala u srednjim fazama, ova generacija se možda neće jasno manifestirati, ali može utjecati na takve obično rijetko kontrolirane parametre kao što su anodna struja pojedinih lampi, linearnost amplitudske karakteristike, itd. Ponekad ova ista generacija mijenja način rada pojačalo, može uzrokovati povratnu informaciju na osnovnoj frekvenciji. Sa uništenjem takve generacije, istovremeno će nestati i izobličenje frekvencijskih karakteristika pojačala.

ušće talasa.

Isti sklop push-pull mikrovalnog generatora lako je uočiti u krugu katodnog sljedbenika s paralelnim gašenjem lampi, ako uzmemo u obzir induktivnost i kapacitet spojnih žica između anoda i između mreža.

Nešto je lakše detektovati stvaranje mikrotalasa u snažnim niskofrekventnim fazama pojačanja pomoću sjaja neonske lampe. Za izvođenje takvog eksperimenta pričvršćena je mala sijalica

Prekidački izvori napajanja (UPS), izgrađeni na bazi DC (ispravljenog mrežnog) napona u AC pretvarače, stvaraju neželjene smetnje. Na kolektorima (drainovima) prekidača napajanja UPS kontrolera nalazi se napon koji je po obliku blizak pravougaonom, sa opsegom od 600...700V. Osim toga, u UPS-u postoje zatvoreni krugovi kroz koje kruže impulsne struje sa prilično strmim porastom i padom (0,1...1 µs) i amplitudom do 3...5A ili više.

Uopšteno govoreći, PWM pretvarači koji rade sa konstantnom frekvencijom preklapanja stvaraju smetnje u poznatom frekvencijskom opsegu, što olakšava njihovo suzbijanje i jedan je od razloga njihove široke upotrebe u prekidačkim krugovima napajanja kućanskih aparata.

Međutim, prekidačka napajanja, bez obzira na tip PWM pretvarača koji se koristi, moraju biti opremljena krugovima za suzbijanje dvije glavne vrste smetnji. Ovi šumovi su ulazni jednostrani (diferencijalni) i ulazni simetrični (uobičajeni) šum.

Razmotrit ćemo mehanizme nastanka, širenja i metode suzbijanja ovih šuma u prekidačkim izvorima napajanja na primjeru odgovarajućih ekvivalentnih sklopova pretvarača.

Slika 1 Pojava asimetrične smetnje

Ulazna neuravnotežena buka je struja buke čiji je tok uzrokovan razlikom napona Vin između dva ulazna provodnika (slika 1). Ključni tranzistor pretvarača prikazan je na slici kao prekidač Fs, koji se uzastopno uključuje i isključuje na radnoj frekvenciji pretvarača. Opterećenje je prikazano kao promjenjivi otpornik R L, čiji otpor varira ovisno o struji opterećenja. Pasivni elementi L i C odgovaraju ulaznom filteru ugrađenom u pretvarač. Osim toga, gotovo svi pretvarači su opremljeni ulaznim kondenzatorom Cb, a neki također imaju barem malu serijsku induktivnost (prigušnicu) uzetu u obzir u impedanciji izvora Zs (Zs također uzima u obzir samoinduktivnost uglađujućeg elektrolitičkog kondenzatora mrežnog ispravljača).

Efikasno potiskivanje asimetrične buke postiže se šantom kondenzatora Cb, koji mora biti visokog kvaliteta i karakteriziran niskom ekvivalentnom serijskom induktivnošću (ESI) i otporom (ESR) u odgovarajućem frekvencijskom opsegu (obično u području preklopnih frekvencija). i iznad). U stvarnim krugovima, Cb je obično konstantni kondenzator od 0,1 ... 1,0 μF, elektrolitički kondenzator mrežnog ispravljača. U ispravljaču istovremeno nastoje koristiti visokokvalitetne, obično tantalske, elektrolitičke kondenzatore s niskim EPI i ESR.

Simetrične smetnje potiskuju se pomoću balun transformatora, koji je induktor sa dva namotaja koji imaju isti broj zavoja. Ima visoku impedanciju za simetričnu struju, ali praktički nula za asimetričnu struju.

Neuravnotežena struja (uključujući potrošnju struje) teče u gornji namotaj transformatora i izlazi iz donjeg namotaja. Budući da su struje kroz ove namote jednake po veličini i suprotne po smjeru, a broj zavoja u namotima je isti, rezultirajući magnetni tok u jezgru zbog asimetrične struje je nula, iako količina potrošene struje može biti vrlo velike. Zbog toga se u balun transformatoru obično koristi jezgro visoke magnetske propusnosti bez zračnog raspora. Štoviše, ima prilično visoku induktivnost za simetričnu struju kada se koriste namoti od samo nekoliko zavoja. Znatno manja simetrična interferencijska struja teče uglavnom kroz donji namotaj, kao i kroz gornji namotaj u istom smjeru. Shodno tome, balun transformator ima visoku impedanciju za simetrične interferentne struje.

Sljedeće se koriste kao dodatne mjere za suzbijanje buke u prekidačkim izvorima napajanja::

Navedene mjere su u pravilu dovoljne, pa se u kućnoj opremi obično koriste prekidači napajanja bez zaštitnih kućišta.

Slika 3 Tipično kolo mrežnog filtera i ispravljača

Neke od razmatranih metoda rješavanja smetnji u UPS-u ilustrovane su primjerom tipičnog mrežnog ispravljačkog kola (slika 3) koji se koristi u VM i TV dizajnu. Kondenzatori C5...C8, postavljeni paralelno sa diodama D1...D4 mosnog ispravljača mrežnog napona, služe za suzbijanje asimetričnog šuma. Istu ulogu imaju i kondenzatori C1,2, koji balansiraju potencijale mrežne žice u odnosu na šasiju radio-elektronske opreme.

EMI filter (10+)

Filter za elektromagnetne smetnje visoke frekvencije

Razlog za pojavu visokofrekventnog impulsnog šuma je trivijalan. Brzina svjetlosti nije beskonačna, a elektromagnetno polje se širi brzinom svjetlosti. Kada imamo uređaj koji na neki način pretvara mrežni napon čestim prebacivanjem, očekujemo da će se u strujnim žicama koje idu u mrežu, a usmjerene jedna prema drugoj, pojaviti valovite struje. Struja teče u uređaj duž jedne žice, a izlazi kroz drugu. Ali to uopšte nije tako. Zbog konačne brzine širenja polja, ulazni strujni impuls je fazno pomjeren u odnosu na izlazni. Dakle, na određenoj frekvenciji, visokofrekventne struje u mrežnim žicama teku kosmjerno, u fazi.

Nažalost, povremeno se pronalaze greške u člancima, ispravljaju se, dopunjuju, razvijaju i pripremaju novi. Pretplatite se na vijesti kako biste bili informisani.

Ako nešto nije jasno, obavezno pitajte!

Da biste spriječili smetnje od električnih i radio uređaja, potrebno ih je opremiti filterom za suzbijanje smetnji iz mreže napajanja, smještenom unutar opreme, što vam omogućava da se borite protiv smetnji na samom izvoru.

Ako ne možete pronaći gotov filter, možete ga napraviti sami. Krug filtera za suzbijanje buke prikazan je na donjoj slici:

Dvostepeni filter. Prva faza je napravljena na bazi uzdužnog transformatora (dvonamotajna prigušnica) T1, druga su visokofrekventne prigušnice L1 i L2. Namotaji transformatora T1 su povezani serijski sa linearnim žicama napojne mreže. Iz tog razloga, polja niske frekvencije od 50 Hz u svakom namotu su u suprotnim smjerovima i međusobno se poništavaju. Kada smetnje utiču na strujne žice, namotaji transformatora su povezani serijski, a njihov induktivni otpor XL raste sa povećanjem frekvencije interferencije: XL = ωL = 2πfL, f je frekvencija interferencije, L je induktivnost serijski spojenih namotaja transformatora.

Otpor kondenzatora C1, C2, naprotiv, opada sa povećanjem frekvencije (Hs =1/ωS =1/2πfC), stoga se smetnje i nagli skokovi "kratko spajaju" na ulazu i izlazu filtera. Istu funkciju obavljaju kondenzatori SZ i C4.

Prigušnice LI, L2 pružaju još jednu seriju dodatnog otpora za visokofrekventne smetnje, osiguravajući njihovo dalje slabljenje. Otpornici R2, R3 smanjuju faktor kvalitete L1, L2 kako bi eliminirali rezonanciju.

Otpornik R1 osigurava brzo pražnjenje kondenzatora C1-C4 kada je kabel za napajanje isključen iz napajanja i neophodan je za sigurno rukovanje uređajem.

Delovi mrežnog filtera nalaze se na štampanoj ploči prikazanoj na donjoj slici:

Štampana ploča je dizajnirana za ugradnju industrijskog uzdužnog transformatora iz jedinica personalnog računara. Transformator možete napraviti sami tako što ćete ga napraviti na feritnom prstenu propusnosti 1000NN...3000NN prečnika 20...30 mm. Rubovi prstena su obrađeni fino zrnatim brusnim papirom, nakon čega je prsten omotan fluoroplastičnom trakom. Oba namota su namotana u istom smjeru žicom PEV-2 promjera 0,7 mm i imaju po 10...20 zavoja. Namotaji su postavljeni striktno simetrično na svakoj polovini prstena, razmak između terminala mora biti najmanje 3...4 mm. Prigušnice L2 i L3 se takođe industrijski proizvode, namotane na feritna jezgra prečnika 3 mm i dužine 15 mm. Svaka prigušnica sadrži tri sloja žice PEV-2 prečnika 0,6 mm, dužine namotaja 10 mm. Kako bi se spriječilo klizanje zavojnica, prigušnica je impregnirana epoksidnim ljepilom. Parametri proizvoda namotaja odabrani su na osnovu uslova maksimalne snage filtera do 500 W. Kod veće snage, veličina jezgri filtera i promjer žica moraju se povećati. Također ćete morati promijeniti dimenzije štampane ploče, ali uvijek treba težiti kompaktnom smještaju filterskih elemenata.

Njemačka kompanija Epcos (ranije odjel za pasivne komponente Siemensa) ima širok spektar proizvoda za rješavanje problema elektromagnetne kompatibilnosti (EMC) električnih ili elektronskih uređaja.

Značajna podskupina Epcos EMC komponenti su filteri dizajnirani da zaštite uređaje od visokofrekventnih elektromagnetnih smetnji (RFI).

Elektromagnetne smetnje (EMI) nastaju kao rezultat rada uređaja dizajniranih da generiraju ili pretvaraju električnu energiju. Oni predstavljaju elektromagnetna polja u prostoru koji okružuje takva tehnička sredstva (TS).

Glavni izvori visokofrekventnih smetnji su prekidačka napajanja (potrošačka elektronika, industrijski i medicinski uređaji, itd.), nelinearna kola

Za borbu protiv smetnji u krugovima susjednih vozila, kao i čvorova i blokova unutar pojedinih vozila, koriste se EMI filteri. Općenito, EMI filteri su obično niskopropusni filteri i mogu se instalirati ili direktno na izvor smetnji ili ispred prijemnika smetnji (receptora). Epcos EMI filteri (glavni filteri) su dizajnirani da potiskuju smetnje koje dolaze kroz žice dvofazne ili trofazne mreže na ulaz štićenog uređaja, odnosno to su filteri „prijemne strane“. Ovaj članak je posvećen Epcos prenaponskim zaštitnicima, od kojih je svaki zasebna kompletna jedinica instalirana ispred prijemnog uređaja. Svi razmatrani filteri nesmetano prolaze napon mrežne frekvencije 50/60 Hz.

Uobičajeni napon se javlja kao razlika potencijala između fazne (signalne) žice, povratne žice (tzv. uzemljiva ili neutralna žica) i uzemljenja (kućište uređaja, radijator, itd.). Struja smetnji zajedničkog moda ima isti smjer u prednjim i povratnim žicama mreže.

U simetričnim električnim krugovima (neuzemljeni krugovi i kola sa uzemljenom srednjom tačkom) antifazne smetnje se manifestiraju u obliku simetričnih napona (na opterećenju) i nazivaju se simetričnimi; u stranoj literaturi se nazivaju interferencija diferencijalnog moda. Interferencija zajedničkog moda u simetričnom kolu naziva se asimetrična ili uobičajena smetnja.

Smetnje simetrične linije obično prevladavaju na frekvencijama do nekoliko stotina kiloherca. Na frekvencijama iznad 1 MHz dominiraju asimetrične smetnje.

Interferencija koja se javlja u asimetričnim kolima naziva se asimetrična. Za antifazne smetnje, asimetrično kolo je kolo sa odvojenim (simetričnim u odnosu na uzemljenje) opterećenjem.

Za strujna kola, asimetrično opterećenje je tipičnije, ali, na primjer, sami izvori visokofrekventnih smetnji (konvertori sa IGBT tranzistorima, itd.) mogu generirati asimetrične (uobičajene) smetnje. S druge strane, smetnje zajedničkog moda pod određenim uslovima se pretvaraju u antifazne smetnje.

EMF filtere karakteriše skup parametara. Pogledajmo parametre koji karakteriziraju Epcos EMF filtere:

1. Broj mrežnih žica: 2, 3 (4).
2. Nazivni (mrežni) napon: 250 (220), 440 (380) V, itd.
3. opseg potiskivanja smetnji (frekvencijski opseg blokiranja);
4. nivo potiskivanja smetnji (standardni; sa pojačanim potiskivanjem, itd.);
5. nazivna struja, A;
6. vrsta smetnji koje filter potiskuje:
   • opšti tip;
   • diferencijalni tip;
   • asimetrične smetnje;
7. tip konektora;
8. vrsta školjke;
9. klimatska kategorija (temperaturni opseg u kojem filter ispunjava zahtjeve (standarde) za ostale tehničke karakteristike).

Dizajn filtera varira u zavisnosti od vrste smetnji. Dakle, da bi se kompenzirale simetrične smetnje, kada dođe do izobličenja napona između faznih žica mreže, koristi se takozvani du/dt niskopropusni filter koji sadrži X-kondenzatore za suzbijanje buke. Imajte na umu da su X-kondenzatori oni kondenzatori koji spajaju linijske žice na visokim frekvencijama.

Zbog činjenice da bi uz mali unutarnji otpor izvora buke, njegovo uklanjanje zahtijevalo pretjerano velike kapacitete potrebne da bi se osigurala data podjela napona, u praksi se prigušnice spajaju serijski s kondenzatorom, što povećava otpor u serijskom kolu. . Rezultat je takozvani niskopropusni filter u obliku slova T (ili U-oblika).

Na visokim frekvencijama, kako bi se ograničio vlastiti kapacitet, induktor je često dizajniran kao skup pojedinačnih induktora (sekcija ili tzv. „perla“) povezanih u seriju. Na visokim frekvencijama mogu se koristiti feritne prigušnice, na primjer, za frekvencije od 30, 50 i 100 MHz Epcos komercijalno proizvodi prigušnice/perle serije B8248x u verziji čipa standardnih veličina 0603...1806, dizajnirane za struju od 0,05...4 A. Epcos takođe ima širok spektar sličnih prigušnica u izlaznoj verziji. Na višim frekvencijama, dovoljna reaktanca se može obezbijediti niskom induktivnošću. U ovom slučaju, za dobivanje prigušnice, dovoljno je provući kabel za napajanje kroz grupu feritnih prstenova.

Na sl. Slika 1 prikazuje ekvivalentno kolo EMI du/dt filtera. Izvodi proceduru oduzimanja diferenciranog signala od originalnog. Kao rezultat, filter izglađuje vrhove i eliminiše skokove napona uzrokovane simetričnim šumom. Međutim, gotovo da nema utjecaja na napon interferencije između mrežnih žica i uzemljenja, kao ni na struju curenja.

Rice. 1

Uz X-kondenzatore i konvencionalne prigušnice, Epcos EMI filteri koriste dvije vrste induktora povezanih na zajedničko jezgro.

Epcos strujno kompenzirane prigušnice EMI-a se obično izrađuju na prstenastom feritnom jezgru. Koriste dva namotaja (dve žice) za dvožičnu mrežu, tri za trožičnu mrežu itd. U ovom slučaju, suprotno namotavanje žica može se geometrijski realizovati njihovim kosmernim namotavanjem na dve polovine feritnog prstena.

Induktor Epcos u obliku slova Z napravljen je namotavanjem dvije žice na prstenasto jezgro napravljeno od metalnog praha i ima visok prag zasićenja, koji linearizira I-V karakteristike zavojnica i smanjuje rizik od izobličenja povezanog s njihovom nelinearnošću.

Ispod je nekoliko konkretnih primera Epcos EMI filtera sa dijagramima kola i objašnjenjima karakteristika.

Primer A1: Epcos B84110-B serija EMI du/dt filter sa supresijom zajedničkog moda (bez Y-kondenzatora).

Ovaj filter se koristi za zaštitu prekidačkih izvora napajanja, televizora, računara, industrijske i prenosive opreme. Upotreba asimetričnih filtera za buku, posebno, značajno uklanja ograničenja na dužinu kabla koji se dovodi do motora od pretvarača u industrijskim aplikacijama.

Primjer A2: Epcos SIFI-D serija EMI filter (broj dijela B84114-D) sa odbacivanjem zajedničkog moda i Y-kondenzatorima6 (pored X-kondenzatora filter B84110-B). Ulazni otpornik (slika 3), instaliran paralelno sa X-kondenzatorom, dizajniran je da ga prazni (kondenzator velikog kapaciteta).

Da bi se kompenziralo nekoliko vrsta smetnji, ugrađuje se kombinacija prigušnica (serija, itd.).

Primjer A3: Epcos SIFI-E EMI filter serije (broj dijela B84115-E). Drugačija je od prethodne dodatno spojena prigušnica u obliku slova Z za dodatno prigušivanje simetričnih smetnji (slika 4).

Na sl. Slika 5 prikazuje uporedne karakteristike prigušenja umetanja (za simetrični šum) za dvije serije filtera. Pokazuje da prvi filter ima znatno niži nivo potiskivanja frekvencije u opsegu do nekoliko stotina kiloherca.

Rice. 5

Pored spregnutih namotaja, Epcos EMI filteri često sadrže viševezni (prolazni) kondenzator. Samoinduktivnost takvog kondenzatora je vrlo mala. Istovremeno, može kompenzirati i antifazne i uobičajene smetnje.

Epcos nudi EMI filtere dizajnirane da potiskuju smetnje u širokom rasponu visokih i ultra visokih frekvencija, od približno 10 kHz do 40 GHz i dalje. U ovom slučaju, prosječni propusni opseg svih filtera je oko 1 MHz. Među različitim modelima Epcos EMI filtera možemo razlikovati, posebno, specijalne sa specificiranom strujom curenja.

Parametri filtera utiču na moguća područja njegove primene. Opseg primjene određenog Epcos filtera može se preciznije odrediti iz kataloga kompanije i na web stranici www.epcos.com na Internetu. Ispod su brojna područja (ali ne sva moguća) u kojima je upotreba Epcos EMI filtera prikladna.

1. Modularni sistemi za automatizovano (meko) pokretanje elektromotornih pogona (“Active Terminal”/AFE) pomoću moćnih poluprovodničkih prekidača (IGBT tranzistori) kontrolisanih konstantnim naponom. Ključevi se preklapaju konstantnim naponom sa izlaza naponskih pretvarača (AC/DC). Na primjer:

• CNC strojevi;
• liftovi itd.

2. Pretvarači napona za električne generatore (vetroelektrane i sl.).

3. Transport, na primjer:

• konverterski pogoni modernih gradskih željezničkih vozila, posebno tramvaja;
• metro, električni vozovi itd.;
• vozila koja zahtijevaju nisku struju curenja (sa složenom procedurom uzemljenja), posebno trolejbuse, itd.;
• brzi vozovi (međugradski).

4. Pogoni valjaonica čelika (ometanje snažnog uključivanja, kao i podešavanje brzine rotacije pogona za povlačenje limova).

5. Linije za transport (traka).

6. Filteri za prebacivanje napajanja i UPS.

7. Pumpe.

8. Sistemi grijanja, ventilacije i klimatizacije (HVAC sistemi).

9. Filteri za suzbijanje smetnji signala u instalacijama/ormarima sa velikom koncentracijom jedinica elektronske opreme (sa malim prostorom).

10. Kada koristite kablove za napajanje kao provodnike za komunikacije (kućni internet, kao i sigurnosni sistemi sa ograničenim brojem žica u ulaznom kablu).

11. Filteri za prijenos podataka i telefonske linije (ISDN, itd.).

Primjeri primjene EMI filtera

Kućni internet: prijenos podataka unutar kuće i između kuće i trafostanice (slika 6). Suzbijanje smetnji pri korištenju energetskih kablova kao provodnika komunikacija. U nedostatku EMF filtera, radioelektronska oprema pretplatnika je bučna zbog smetnji iz mrežnog napona.

Rice. 6

Prikazano na sl. 7 kolo se koristi za pretvarače napona električnih generatora. Sam pretvarač je neophodan zbog činjenice da parametri signala, na primjer, amplituda napona generiranog na izlazu generatora, obično ne odgovaraju parametrima mreže. EMF filteri štite generator (na primjer, vjetroelektranu) od prodora visokofrekventnih smetnji iz pretvarača napona.

Rice. 7

Modularni sistemi za automatizovano meko pokretanje elektromotornih pogona “Active Terminal”/AFE (Sl. 8).

Rice. 8

IGBT tranzistori, koji se aktiviraju jednostavnim istosmjernim naponom sa izlaza pretvarača, omogućavaju brzo povezivanje ili isključivanje motornih pogona velike snage. Na ulazu pretvarača je trofazni sinusoidni mrežni napon, a na izlazu konstantan napon. Međutim, brzo prebacivanje strujnog kruga je izvor visokofrekventnih smetnji. Kao rezultat smetnji koje ulaze na ulaz, dolazi do izobličenja napona između faza mreže (nastaje smetnja simetričnog tipa). Nivo asimetričnih smetnji takođe može biti značajan zbog velike dužine kabla od naponskog pretvarača do eksterne mreže. Filter 8 Epcos EMI, instaliran na ulazu pretvarača, kompenzuje oba smetnje praktično bez traga, „razdvajajući“ pretvarač i eksternu mrežu.

Gradski željeznički prijevoz (tramvaji). EMI filter je ugrađen između pretvarača napona motora i dovodnog (kontaktnog) voda (slika 9).

Rice. 9

U zaključku možemo navesti široke i raznovrsne mogućnosti Epcos EMI filtera za rješavanje EMC problema motornih vozila.