Москатов Е.А. Источники питания (2011) (1096749), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Например, т'-конденсатор может быть керамическим дисковой формы, а Х- конденсатор — пленочным. Для лучшего подавления помех, кроме конденсаторов, в фильтрах используют дроссели, а сами фильтры могут состоять из двух каскадов. Дроссель синфазных помех обычно выполняют двухобмоточным, причем фазировка обмоток должна быть такова, чтобы направление токов, текущих через обмотки, было противоположным. Обмотки желательно уложить на магнитопровод одновременно в два провода, а число витков обеих обмоток должно быть одинаковым.
Наведенные в магнитопроводе дросселя ЭДС обмоток одинаковы по величине и направлены встречно друг другу, благодаря чему синфазные помехи взаимно компенсируются. Такой дроссель синфазных помех еще называют симметрирующим. Для подавления дифференциальных помех используют один или два однообмоточных дросселя, включенных последовательно с фазным проводом.
В качестве материалов магнитопроводов рассмотренных дросселей обычно используют порошковое железо, альсиферы, пресспермы или ферриты. Петля гистерезиса магнитопроводов дросселей не должна заходить в область насыщения, для чего в их магнитные системы при необходимости следует ввести немагнитные зазоры. Паразитную емкость между ключевым транзистором и охладителем можно снизить, поместив между ними экран-фольгу, электрически соединенную с общим проводом и изолированную с обеих сторон от транзистора и охладителя слюдяными или керамическими прокладками.
Чувствительные цепи и компоненты следует размещать как можно дальше от источников излучений. Дорожки печатной платы, по которым протекают большие импульсные токи, должны быть как можно короче и шире, поскольку дорожки такой конфигурации обладают минимальной паразитной индуктнвностью, При разводке печатной платы следует оставить как можно больше фольги, соединенной с общим проводом. Если плата двусторонняя, то фольгу желательно одной из сторон использовать в качестве экрана, электрически соединив ее с общим проводом.
Если транзисторы необходимо закрепить на охладителе, расположенном отдельно от платы, то пару проводов от коллектора и эмиттера или стока и истока следует скрутить между собой. Монтажные провода и выводы компонентов должны быть по возможности минимальной длины. Следует избегать появления паразитных контуров, образованных дорожками и компонентами, по которым будут течь токи, и которые не были учте- 182 Проектирование источников питания ны при трассировке печатной платы, поскольку замкнутые паразитные контуры являются источниками электромагнитных излучений. Если силовой импульсный трансформатор имеет Ш-образный магнитопровод, то для снижения поля рассеяния все три его керна целесообразно охватить снаружи витком из широкой и тонкой медной ленты, конец и начало которой необходимо спаятымежду собой для образования короткозамкнугого витка 1132, с.
411. Электролитические алюминиевые конденсаторы с повышенными паразитной индуктивностью и паразитным сопротивлением, через которые протекают импульсные токи большой величины, следует шунтировать высокочастотными керамическикки конденсаторами.
Например, шунтировать следует электролитический алюминиевый конденсатор, входящий в первое звено фильтра выпрямителя импульсного напряжения, от которого получает энергию нагрузка. Электролитический алюминиевый конденсатор фильтра выпрямленного сетевого напряжения, от которого потребляет импульсный ток высокочастотный преобразователь, также следует шунтировать керамическим, полимерным или, что хуже, пленочным конденсатором с низкими показателями ЕЯ. и ЕБК.
Спектр паводок, генерируемых импульсным источником питания, тесно связан со скоростью нарастания напряжения во время работы в ключевом режиме компонентов. Этими компонентами могут быть, например, ключевые транзисторы и диоды выходного выпрямителя импульсного напряжения. Для снижения излучаемых паводок уменьшают скорость нарастания напряжения на ключевых транзисторах, для чего электроды сток-исток шунтируют КС-цепочками. Следует отметить, что образующие КС-цепь резистор и конденсатор должны обладать низкими паразитными индуктивностями. Скорость нарастания напряжения на ключевых транзисторах зависит от их типа и марки. Например, высоковольтные ключи на МОЗГУЕТ способны переключаться быстрее ключей на высоковольтных биполярных транзисторах.
Следовательно, при отсутствии демпфирования и использовании МОКНЕТ величина и спектр излучаемых помех будет больше и богаче. Для сужения спектра излучаемых полей можно использовать не ШИМ- или ЧИМ-преобразователь, а квазирезонансный или резонансный преобразователь, предпочтительно с переключением при нуле напряжения. При использовании в выходном импульсном выпрямителе диодов, в которых велика скорость рекомбинации носителей заряда, в окружающее пространство будут излучаться высокочастотные помехи. Для их ослабления параллельно каждому диоду включают КС-цепочку или надевают на любой из выводов каждого диода маленькое ферритовое колечко, которое обладает индуктивностью, препятствующей быстрому изменению величины тока через диод.
Диоды сетевых выпрямителей для снижения помех иногда шунтируют керамическими конденсаторами емкостью 1..22 нФ, а КС-цепи допустимо не использовать в случае применения диодов, изготовленных по технологии ГКЕО (обладают длительным периодом обратного восстановления, в течение которого происходит плавная рекомбинация носителей заряда). При монтаже МОЗГЕТ и !ОВТ необходимо не допускать воздействия на них статического электричества, для чего монтажник должен воспользоваться заземляющим браслетом, паяльником с заземленным корпусом и антистатической одеждой. Источники питания могут быть предназначены для эксплуатации в широком диапазоне климатических и механических воздействий.
Например, на источник питания могут оказывать воздействие удары, вибрации, атмосферные осадки, перепады температур. Кроме того, изоляция проводов и корпуса некоторых компонентов 183 могут стать объектом питания грибков и микроорганизмов, что особенно актуально в корабельной аппаратуре, эксплуатирующейся в тропических районах. Под влиянием дестабилизирующих факторов режимы работы компонентов могут измениться, а предельные режимы эксплуатации некоторых компонентов выйдут из регламентированных пределов.
Все вредные воздействия должны быть отражены в требованиях технического задания и учтены разработчиком источника питания. Список литературы 1. 3. 1О. Бальян Р. Х., Обрусник В. П. Оптимальное проектирование силовых высокочас- 1!. Бальян Р. Х., Сиверс М. А. Тиристорные генераторы и инверторы. — Л.: Энерго- издат, Ленинградское отделение, 1982. — 223 с., ил. 12. Бальян Р.
Х. Трансформаторы для радиоэлектроники. — М.: Изд-во "Советское радио", ! 971. — 720 с., ил. 13. Бамдас А. М., Савиновский Ю. А. Дроссели переменного тока радиоэлектрон- ной аппаратуры !катушки со сталью). — М.: Советское радио, 1969. — 248 с., ил. 14, Барзилович В. М. Высоковольтные трансформаторы тока.
— М., — Л.: ГЭИ, 1962 — 248 с., ил. 15. Бас А. А. и др. Источники вторичного электропитания с бестрансформаторным входом / А. А. Бас, В. П. Миловзоров, А. К. Мусолин. — М.: Радио и связь, 1987. — ! 60 с., ил. 1б. Бачурин Н. И. Трансформаторы тока. — М., — Л.: Энергия, 1964. — 376 с., ил. 17. Белицкая М.
С., Лиманов Е. А. Трансформаторы постоянного тока и напряжения. — М., — Л.: Энергия, 1964. — 236 с., ил, 4. 5. б. 7. 8. 9. Агапов М. В., Пихуга А. В. Электрическая защита полупроводниковых источ- ников питания. — М.: "Советское радио", 1966. — 168 с., ил. Александров Ф. И.
и Сиваков А. Р. Импульсные полупроводниковые преобразо- ватели и стабилизаторы постоянного напряжения. — Л.: Энергия, 1970. — ! 88 с., ил. Антик И. В. О выборе условно положительных направлений напряжений и то- ков при анализе работы трансформаторов. "Электричество", ! 985, №! 1, с. 59— 60. Апаров А. Б. и др. Транзисторные преобразователи для низковольтных источни- ков энергии. / Анаров А. Б., Еременко В. Г., Негневицкий И. Б.
— М.: Энергия, 1978.-96 с., ил. Артамонов В. В. Маломощные выпрямители. (Основы теории и расчет). — М.: Связь, 1970. — 240 с., ил. Артамонов Б. И., Бокуняев А. А. Источники электропитания радиоустройств: учебник для техникумов.
— М.; Энергоиздат, 1982. — 296 с., ил. Бабис Р. С. Циркулирующие токи в многоходовых винтовых обмотках транс- форматоров. "Электричество", ! 972, №2, с. 56 — 63. Бабис Р. С., Лейтес Л. В. Расчет сопротивлений короткого замыкания пары хо- дов многоходовой винтовой обмотки трансформатора. "Электротехническая промышленность". Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы. 1971, вып. 10, с.
21-25. Балбашова Н. Б. Миниатюрные импульсные трансформаторы на ферритовых сердечниках. — М.: Энергия, 1976. — 120 с., ил. тотных ферромагнитных устройств. — Томск: Изд-во Томского университета, 1987. — 168 с., ил. 18. Белопольский И. И. Источники питания радиоустройств. Учебник для технику мов. Изд. З-е, переработанное. — М.: "Энергия", 1971. — 312 с., ил.
19. Белопольский И. И., Гейман Г. В., Краус Л. А., Лапиров-Скобло М. М., Тихонов В. И. Проектирование источников электропитания радиоаппаратуры. — М.: Энергия, 1967. — 304 с., ил. 20. Белопольский И. И., Каретникова Е. И., Пикалова Л. Г. Расчет трансформаторов н дросселей малой мощности.
— М.: Энергия, 1973. — 400 с., ил. 21. Белопольский И. И., Пикалова Л. Г. Расчет трансформаторов и дросселей малой мощности. — М., — Л.: Госэнергоиздат, ! 963. — 272 с., ил. 22. Белопольский И. И. и Тихонов В. И. Транзисторные стабилизаторы на повышенные и высокие напряжения (регулируемые по цепям переменного тока).— М., "Энергия", 1971.
— 80 с., ил. 23. Бенедиктов Г. Л., Гой А. И. К расчету импульсного трансформатора для работы в режиме малой скважности. «Вопросы радиоэлектроники», сер. 12, 1964, вып. 29. 24. Бертинов А. И., Кофман Д. Б. Тороидальные трансформаторы статических пре- образователей. — М.: Энергия, 1970. — 96 с., ил. 25. Браун М.
Источники питания. Расчет и конструирование.: Пер. с англ. — К "МК-Пресс", 2005. — 288 с., ил. (Вгони Маг!у. Роиег вцрр!у соок!зоо1с. Яесопд еб!1!оп. — ЕЬекег зс!енсе, 2001). 26. Булатов О. Г. и др. Тиристорно-конденсаторные источники питания для элек- тротехнологии. I О. Г. Булатов, А. И. Царенко, В. Д. Поляков. — М.: Энергоатомиздат, ! 989. — 200 с., ил. 27. Булатов О. Г., Царенко А. И.
Тиристорно-конденсаторные преобразователи.— М.: Энергоиздат, !982. — 216 с., ил. 28. Булгаков Н. И. Расчет трансформаторов. Госэнергоиздат, !950. 29. Буль Б. К. Основы теории и расчета магнитных цепей. — М., — Л.: Энергия, 1964 — 464 с., ил. 30. Бунин А. Г., Виногреев М. Ю. Об одном методе расчета индуктивностей круго- вых колец прямоугольного сечения. **Электричество", 1985, №4, с. 52 — 55. 31.