Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

EMC © Farkas György. ZAVARCSILLAPÍTÁSI ELVEK ©Farkas Gy. : EMC  Frekvencia szelektív ……... a  f(  I -  S ) aluláteresztő és sáváteresztő szűrők 

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "EMC © Farkas György. ZAVARCSILLAPÍTÁSI ELVEK ©Farkas Gy. : EMC  Frekvencia szelektív ……... a  f(  I -  S ) aluláteresztő és sáváteresztő szűrők "— Előadás másolata:

1 EMC © Farkas György

2 ZAVARCSILLAPÍTÁSI ELVEK ©Farkas Gy. : EMC  Frekvencia szelektív ……... a  f(  I -  S ) aluláteresztő és sáváteresztő szűrők  Amplitúdó szelektív …...…. a  f(U / U S ) túlfesz. levezetők, szupresszorok  Idő szelektív ……..…… a  f(T K /T P ) kapuzás (T K =kapuidő, T P =periódusidő)  SW megoldások hihetőség-, paritás-vizsgálat stb..

3 ZAVARCSILLAPÍTÁSI MEGOLDÁSOK © Farkas Gy. : EMC Az áramköri megoldások kezelése elvileg kizárólag négypólusként lehetséges. Még akkor is, ha csak egy párhuzamos hidegítő kondenzátor hatását vizsgáljuk, a beiktatási csillapítást kell számolni. A konstrukciós megvalósításkor egységes elveket kell alkalmazni (akár szűrő, akár túlfeszültség csillapító beépítéséről van szó)

4 © Farkas Gy. : EMC ZAVARCSILLAPÍTÁSI MEGOLDÁSOK Műszerház, doboz konstrukció A hibás megoldás csillapítókapcsoló vezetékek csillapító A jó megoldás

5 © Farkas Gy. : EMC ZAVARCSILLAPÍTÁSI MEGOLDÁSOK Áramköri kártya funkcionális alkatrészek barikád = sánc = moat csatlakozó sáv EMC barikád

6 ZAVARSZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC REAKTÍV SZŰRŐK (LC elemekből) aluláteresztő: tápvezetékeknél sávszűrő: jelvezetékeknél Hátrány: reflektál (nem elnyel) máshol lesz zavarás. DISSZIPATÍV SZŰRŐK (R és veszteséges L) Előny: az interferenciás teljesítményt hővé alakítja és ezzel a zavart megszünteti.

7 ZAVARSZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC REAKTÍV SZŰRŐ (LC elemek) nem tárgyalható a klasszikus („Linhál”) módszerekkel, mert az áramkör elemei – nem lineárisak – dominálnak a járulékos (szórt) elemek – a lezárás nem illesztett (sőt nem is állandó). DISSZIPATÍV SZŰRŐ (veszteséges elemek) és TÚLFESZÜLTSÉG LEVEZETŐK esetében fokozottan érvényesek a fentiek.

8 ALULÁTERSZTŐ SZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC ZVZV a ZgZg UIUI Táp (lehet AC is) Fogyasztó (victim)

9 REAKTÍV SZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC A csillapítás mértéke: a  f (  I, Z V, Z g ) Az optimális kapcsolás: ha Z V és Z g nagy: párhuzamos kondenzátor ha Z V és Z g kicsi: soros tekercs ha Z V kicsi és Z g nagy: CL tag ha Z V nagy és Z g kicsi : LC tag

10 REAKTÍV SZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC ZGZG ZVZV      

11 SZŰRŐELEMEK MODELLEZÉSE © Farkas Gy. : EMC  Ideális modell (veszteség és szórt elemek nélkül)  A valóságot jobban megközelítő helyettesítő kép (feleslegesen bonyolult...)  Reális modell (kompromisszum)  Mérési feltételek (a valós bizonytalan, változó, reaktív stb. lezárásokkal nem lehet egyértelmű mérési adatokat képezni.)

12 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC Az ideális helyettesítő kép RgRg C RvRv A kondenzátor veszteségmentes és a vezetékek induktivitását is elhanyagoltuk. Az R g -R v által modellezett áramkörbe a C kapacitást beiktatjuk.

13 IDEÁLIS SZŰRŐKONDENZÁTOR DC-n: a(  =0) = a 0 = R V / ( R V +R g ) vagy logaritmikus egységgel A 0 = 20 lg a 0  frekvencián: | a(  ) | = a 0 / [ 1 + (  /  1 ) 2 ] 1/2 ahol  1 = 1 / C (R V x R g ) A beiktatási csillapítása b = a / a 0 és így A b = – 10 lg [ 1 +(  /  1 ) 2 ] a zavarcsillapítás: A= –10 lg { [1 +(  I /  1 )] 2 / [1 +(  S /  1 )] 2 } © Farkas Gy. : EMC

14 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC Vezeték Veszteségek A tényleges helyettesítő kép túlzottan bonyolult

15 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC A kezelhető, reális helyettesítő kép UgUg RgRg C L R RvRv A veszteség R soros ellenállással, a vezeték L soros induktivitással van modellezve

16 SZŰRŐKONDENZÁTOR „REÁLIS” MODELLEL A beiktatási csillapítás ha  <<  0, akkorA b = – 10 lg [ 1 +(  /  1 ) 2 ] ha  >>  0, akkorA b = – 10 lg [ 1 +(  2 /  ) 2 ] ha R g = R v = R, (csak mérési feltétel!) akkor  0 = (LC) –1/2,  1 = 2 / RC,  2 = R /2L a zavarcsillapítás: A= A bI – A bS © Farkas Gy. : EMC

17 SZŰRŐKONDENZÁTOR Kerámia  0  5-50 MHz Chip  0  20 MHz 100 pF  0  150 MHz 10 nF  0  15 MHz © Farkas Gy. : EMC |Z|[]|Z|[] f [MHz] , nH

18 SZŰRŐKONDENZÁTOROK © Farkas Gy. : EMC

19 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC

20 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC

21 SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC SMD CHIP KONDENZÁTOROK példák: 04021nF nF nF ,2  F A négykarakteres méret-kód: aabb, jelentése: a méretek= a  b, ahol a=aa  0,25 mm, b=bb  0,25 mm. Tehát pl. aa=04 azt jelenti, hogy a = 1 mm a b

22 PÁRHUZAMOSAN TÖBB SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC rossz jó

23 PÁRHUZAMOSAN TÖBB SZŰRŐKONDENZÁTOR © Farkas Gy. : EMC f [MHz] Beiktatási csillapítás

24 SZŰRŐFOJTÓ © Farkas Gy. : EMC Az ideális helyettesítő kép A tekercs veszteségmentes és a szórt kapacitást is elhanyagoltuk. Az R g -R v által modellezett áramkörbe az L induktivitást beiktatjuk. RvRv RgRg L UgUg

25 IDEÁLIS SZŰRŐFOJTÓ A beiktatási csillapítás itt is A b = – 10 lg [ 1 +(  /  1 ) 2 ] ahol  1 = (R V + R g ) / L a zavarcsillapítás: A= –10 lg { [1 +(  I /  1 )] 2 / [1 +(  S /  1 )] 2 } © Farkas Gy. : EMC

26 JOBB SZŰRŐFOJTÓ JOBB MODELLEL © Farkas Gy. : EMC A koncentrált elemekkel felépített helyettesítő kép túlzottan bonyolult. (?) Például, ha a tekercset menetenként modellezzük:

27 SZŰRŐFOJTÓ „REÁLIS” MODELLEL © Farkas Gy. : EMC C R L … ez már kezelhető...

28 SZŰRŐFOJTÓ „REÁLIS” MODELLEL A beiktatási csillapítás ha  <<  0, akkorA b = – 10 lg [ 1 +(  /  1 ) 2 ] ha  >>  0, akkorA b = – 10 lg [ 1 +(  2 /  ) 2 ] ha R g = R v = R, (csak mérési feltétel!) akkor  0 = (LC) –1/2,  1 = 2R / L,  2 = 1 / 2RC a zavarcsillapítás: A= A bI – A bS © Farkas Gy. : EMC

29 SZŰRŐFOJTÓ KERÁMIA TESTEN © Farkas Gy. : EMC  r = 1 L= 20 …100 nH Q= 30 …100 f 0 = 0,5 …1,2 GHz R DC = 0,2…4 

30 LÁGYVAS ANYAGOK  max f max B max max curie  10 3 MHz T 0 C 0 C Amorf Co >90 < 10 0, NiFe (permalloy) <20  10 0, MnZn ferrit 15  100 0,5 < FeSi >10  , 2 >120 >600 nano kristályos (10-20 nm) FeSi (+Cu, Nb stb.) ötvözetek. (Vitoperm) © Farkas Gy. : EMC Régen porvasak (vaspor + kötőanyag)

31 LÁGYVAS ANYAGOK © Farkas Gy. : EMC  rel f [MHz] 0, NiFe nanokristály MnZn ferrit

32 FERRITEK © Farkas Gy. : EMC FERRITEK: X+Fe 2 O 3 X= MnO+ZnO kisfrekv., nagy , kis veszt., kis CP X= NiO +ZnO URH, közepes , kis veszt., nagy CP X= MgO+MnO mikrohullámhoz X= BaO +CoO szűrőfojtókhoz,  rel  20 Örlés, szinterelés( C), örlés (20  m), préselés, 2. Szinterelés ( C), temperálás CP alatt mágneses térben.

33 FERRIT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC  L /  Z  f [MHz] ,1 1 f R LL ZZ f L disszipatívvá válik!

34 FERRIT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC ZZ f 1menet 2menet osztott f zárt L

35 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC gyöngy (bead) csövek NYITOTT A MÁGNESKÖR

36 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC Több menetes

37 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC kétdarabos INTERFACE KÁBEL SZŰRŐK

38 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC PCB-hez

39 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC SMD FOJTÓK 4…8 mm 3…5 mm 2…3 mm 0,8…1,5 mm 1,6…4,5 mm  Z  = 10…1000  R DC = 0,2 …2  f 0 = 0,1 …1 GHz L= 0,05 … 10  H

40 FERRIT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC

41 FERRIT FOJTÓ ALAKOK © Farkas Gy. : EMC SOKLYUKÚ FERRITEK: 10…40 fúrat ALKALMAZÁSOK 4A L transzformátor L= A L n 2 A L = 1-2  H 42AL42AL

42 AZ ELŐMÁGNESEZÉS HATÁSA: TELÍTŐDÉS   CSÖKKENÉS © Farkas Gy. : EMC I DC L légréses állandó kereszt- metszetű keresztmetszet szűkületes, (telítéses) A TELÍTŐDÉS HELYE

43 ÁRAMKOMPENZÁLT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC Lágyvas anyagú gyűrű Alkalmazás: zavarszűrés közös módusú vezetett zavarnál, főleg tápvezetékekben Kívánatos tulajdonságok: nagy , nagy f max kis veszteség, nagy telítési indukció

44 ÁRAMKOMPENZÁLT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC I 1  I 2  I táp -I táp tápáram közös módusú differenciál módusú zavar-áram ICIC -I C IDID -I D A tápáram is differenciál módusú gerjesztést eredményez, azaz áramkompenzált.

45 ÁRAMKOMPENZÁLT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC H1H1 H2H2 Áramkompenzálva: H 1 = -H 2 H = H 1 +H 2 = 0 H1H1 H2H2 H = H 1 +H 2 H >> 0

46 ÁRAMKOMPENZÁLT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC L eredő =(L 1 -M) + (L 2 -M) = 2L(1-k) L 1 = L 2 = L M = k L ha k = 0  L ekv = 2L ha k = 1  L ekv = 0 L eredő =(L 1 -M) x (L 2 -M) +M = ½ L(1+k) ha k = 0  L ekv = L/2 ha k = 1  L ekv = L De, ha a vas telítődik: kicsi  L 1 = L 2 = 0,2…5  H L 1 = L 2 = 4…20 mH

47 ÁRAMKOMPENZÁLT FOJTÓK © Farkas Gy. : EMC ha k = 0  L ekv = 2L ha k = 1  Lekv= L ha k = 0  L ekv = L/2 ha k = 1  L ekv = 0

48 LC SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC Az ideális helyettesítő kép A kondenzátor és a tekercs veszteségmentes, valamint a tekercs szórt kapacitását és a kondenzátor vezetékének induktivitását is elhanyagoltuk. RgRg L RvRv UgUg C

49 LC SZŰRŐ „REÁLIS” MODELLEL © Farkas Gy. : EMC … ez már kezelhető... RLRL L RvRv UgUg C RgRg LCLC RCRC

50 LC SZŰRŐ „REÁLIS” MODELLEL © Farkas Gy. : EMC -A b  Valami ilyesféle...

51 EGYSZERŰ LC SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC 10 mm A ferrit cső külső és belső felületén ezüstréteg  LC elem

52 INTEGRÁLT SZŰRŐK © Farkas Gy. : EMC 4 komponenses kismotor 7 komponenses 0,1  F 7,5  H 0,47  F kismotor 7,5  H 0,47  F 100 pF VDR

53 HÁLÓZATI SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC I 1 < 5…30 mA  C 1 =50…500 nF  = R 1 C 1  R 1 =1M  L 1 CM = 4…20 mH L 1 DM = 0,2…5  H L 2 = 100…400  H L 3 = 0,2…0,5  H C 3 = 2…33 nF I 2 < 0,2…0,4 mA  C 2 =2…10 nF R1R1 C1C1 L2L2 L1L1 L1L1 C2C2 C2C2 L3L3 L3L3 C3C3 C3C3

54 HÁLÓZATI SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC

55 HÁLÓZATI SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC

56 ÁTVEZETŐ KONDENZÁTOROK © Farkas Gy. : EMC Műszerház Tápvezeték Átvezető szűrő

57 ÁTVEZETŐ KONDENZÁTOROK © Farkas Gy. : EMC Tápvezeték Átvezető szűrő Műszerház fala csatlakozó forrasztás

58 ÁTVEZETŐ KONDENZÁTOROK © Farkas Gy. : EMC 10 mm 3 mm Koaxiális  CL ferrit dielektrikum külsővezeték tápvezeték

59 CSATLAKOZÓ ÁTVEZETŐ SZŰRŐ © Farkas Gy. : EMC vezetékek egyik végen forrasztási pont, a másikon csatlakozó csap vagy hüvely csatlakozó ház ferrit gyűrűk


Letölteni ppt "EMC © Farkas György. ZAVARCSILLAPÍTÁSI ELVEK ©Farkas Gy. : EMC  Frekvencia szelektív ……... a  f(  I -  S ) aluláteresztő és sáváteresztő szűrők "

Hasonló előadás


Google Hirdetések