Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása

Az előadások a következő témára: "Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása"— Előadás másolata:

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< 10-5 Moduláramkörök és készülékek

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

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

7 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

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 Moduláramkörök és készülékek
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 Moduláramkörök és készülékek
Szinkron átalakító Zavart ~ Tiszta ~ Motor Gen. 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 Cp U0 U1 i0 Moduláramkörök és készülékek

15 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

16 Félvezetős teljesítményszabályzás elve
Uv vezérlő impulzusok it   Ti Ube Rt Ut  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 Moduláramkörök és készülékek
Földelési rendszer Vonatkoztatási pont: jelvezetékek potenciálját vonatkoztatjuk (föld) Védőföldelés: készülékház potenciálja a hálózati védőföldre kötve Moduláramkörök és készülékek

25 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

26 Csillagpontszerű földelési modell
….. ZL1 ZL2 ZLn I1 I2 In Ut RGND1 RGND2 GND RGNDn UGND2 UGNDn UGND1 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 Összeföldelés csak egy pontban!! Kisteljesítmény Moduláramkörök és készülékek

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

31 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

32 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

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