Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása Moduláramkörök és készülékek

Legfontosabb zavarforrások Hálózati zavarok Elektromechanikus elemek kapcsolásakor keletkező zavarok Félvezetős (tirisztoros, triakos) teljesítményszabályozásnál fellépő zavarok Moduláramkörök és készülékek

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

Tranziens jellegű zavarok t / T< 10-5 Moduláramkörök és készülékek

Hálózati zavarok elleni védekezés Hálózati szűrők Félvezető szűrő elemek (varisztor) Szinkron átalakítók Moduláramkörök és készülékek

Moduláramkörök és készülékek Hálózati szűrők Aluláteresztő LC szűrők. L,C értéke függ a készülék belső impedanciájától is PCB-n ajánlott elrendezés: Moduláramkörök és készülékek

Moduláramkörök és készülékek Kompakt szűrők Technikai paraméterek: Univerzális szűrők 200 kHz – 200 MHz 40 dB csillapítás 0,5…10 A terhelés Nagy csillapítású szűrők 60 dB csillapítás Alacsony frekvenciájú szűrők: 100 kHz – 100 MHz Moduláramkörök és készülékek

Kompakt szűrők kivitele PCB-re szerelhető szűrő Készülék fémtestre szerelhető szűrő Moduláramkörök és készülékek

Kompakt szűrők kivitele Előlapra, hátlapra szerelhető: Szűrő Biztosíték Hálózati kapcsoló Hálózati csatlakozó aljzat Hálózati kábel Árnyékolt doboz Moduláramkörök és készülékek

Moduláramkörök és készülékek Háromfázisú szűrő Moduláramkörök és készülékek

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

Moduláramkörök és készülékek Szinkron átalakító Zavart ~ Tiszta ~ Motor Gen. Moduláramkörök és készülékek

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

Induktív terhelés áramának megszakítása RL L Cp U0 U1 i0 Moduláramkörök és készülékek

Védelem az induktív feszültséglökés ellen Ohmikus csillapítás Varisztor A A B V RL L Cp U0 U1 i0 RS A B A B D A B R C B Dióda Soros RC tag Moduláramkörök és készülékek

Félvezetős teljesítményszabályzás elve Uv vezérlő impulzusok it   Ti Ube Rt Ut  gyújtási szög  áramfolyási szög =180 Moduláramkörök és készülékek

Félvezetős teljesítményszabályzás Előnyök folyamatos teljesítményszabályozás a terhelés csak rövid ideig energiamentes veszteségmentes Hátrányok torzulás a tápfeszültség hullámformájában jelentős sugárzási zavar Moduláramkörök és készülékek

Torzulás a tápfeszültség hullámformájában i1 ut Moduláramkörök és készülékek

Védekezés a tápfeszültség hullámforma torzulása ellen Periódussorozat szabályozás (burst controll) Két feszültségszint között kapcsoló szabályozás Szinkronizált megcsapolásváltás Moduláramkörök és készülékek

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

Két feszültségszint közötti kapcsolás A “kikapcsolt” állapotban is esik feszültség a terhelésen Nullátmenetnél kapcsolás A hálózat időbeli terhelésváltozása az előbbinél kisebb Moduláramkörök és készülékek

Szinkronizált megcsapolásváltás Ube Tr Ti1 Ti2 Ti3 Ti4 Uki1 Uki2 Uki Rt Moduláramkörök és készülékek

Zavarérzékeny berendezések védelme Helyes földelési rendszer megválasztása Jelvezetékek védelme Árnyékolások Moduláramkörök és készülékek

Moduláramkörök és készülékek Földelési rendszer Vonatkoztatási pont: jelvezetékek potenciálját vonatkoztatjuk (föld) Védőföldelés: készülékház potenciálja a hálózati védőföldre kötve Moduláramkörök és készülékek

Sínrendszerű (összefűzéses) földelési modell ….. ZL1 ZL2 ZLn I1 I2 In Ut RGND1 RGND2 RGNDn ….. GND UGND1 UGND2 UGNDn UGND1=RGND1(I1+I2+………In) UGND2=UGND1+RGND2(I2+…In) . UGNDn=UGNDn-1+RGNDnIn Moduláramkörök és készülékek

Csillagpontszerű földelési modell ….. ZL1 ZL2 ZLn I1 I2 In Ut RGND1 RGND2 GND RGNDn UGND2 UGNDn UGND1 Moduláramkörök és készülékek

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

Nyomtatott áramköri lemezek speciális földelési megoldásai Különböző teljesítményszintű áramkörök összeföldelése Nagyfrekvenciás áramkörök földelése Analóg és digitális elektronikát is tartalmazó áramkörök földelése Moduláramkörök és készülékek

Különböző teljesítményszint Nagyteljesítmény Összeföldelés csak egy pontban!! Kisteljesítmény Moduláramkörök és készülékek

Nagyfrekvenciás áramkörök földelése Jeláram Visszáram a földvezetéken f > 10..30 MHz esetén a kialakult hurokantenna sugározni fog! Többrétegű panel – földréteg, tápréteg! GND Moduláramkörök és készülékek

Nagyfrekvenciás áramkörök földelése, a visszáram útja a földrétegen Jeláram Jeláram Visszáram Visszáram f < 1 MHz esetén a visszáram útja a legkisebb ellenállást követi f >> 1 MHz esetén a visszáram útja a legkisebb impedanciát követi Moduláramkörök és készülékek

Többrétegű lemezek földelési megoldásai Hatrétegű Négyrétegű Jel1 Optimális Jel1 Optimális GND GND Jel2 Optimális VCC Jel3 Nem optimális Jel2 Nem optimális VCC Jel4 Nem optimális Jel1 Optimális GND Jel2 Optimális VCC GND Optimális Jel3 Moduláramkörök és készülékek

Analóg-digitális panel Digit táp Analóg táp Digit GND LP Szűrő Analóg GND Aluláteresztő szűrőn keresztül, egy pontban összeföldelés Moduláramkörök és készülékek