Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása

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

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

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

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

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

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

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

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

i0 A A A C L V U0 D U1 Cp R RL B B B Védelem az induktív feszültséglökés ellen Ohmikus csillapítás Varisztor A RS A B 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

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

Zavarérzékeny berendezések védelme • Helyes földelési rendszer megválasztása • Jelvezetékek védelme • Árnyékolások 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 ….. ZL2 ZLn ZL1 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 ….. ZL2 ZLn ZL1 I1 I2 In Ut RGND1 RGND2 RGNDn GND 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 impedanciát követi f < 1 MHz esetén a visszáram útja a legkisebb ellenállást követi Moduláramkörök és készülékek

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

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

Zavarforrások, szűrők, földelési rendszerek kialakítása