Oslobađanje bijesa prirode: Iskorištavanje snage generatora prenapona i udara groma

I. Standard za Napredni generator elektroničkih uređaja

Nacionalni standard za elektro-opremu generator prenapona je GB/T17626.5 (ekvivalent međunarodnom standardu IEC61000-4-5).

II. Standardi za generatore udara groma uglavnom simuliraju različite situacije uzrokovane neizravnim udarima groma

(1) Kada munja udari u vanjski vod, velika količina struje teći će u vanjski vod ili otpor uzemljenja, što će rezultirati napon smetnje.
(2) Neizravni udari munje (kao što je munja između oblaka ili unutar oblaka) induciraju napon i struju na vanjskom vodu.
(3) Kada udara groma u blizini objekata, oko njega se stvara jako elektromagnetsko polje koje inducira napon na vanjskom vodu.
(4) Kod udara groma u blizini tla, smetnje se unose kada struja uzemljenja prolazi kroz javni sustav uzemljenja.

III. Osim simulacije udara groma, standard također simulira smetnje izazvane djelovanjem prekidača u situacijama kao što su trafostanice, uključujući:

(1) smetnje napona koje stvara sklopka glavnog sustava napajanja (kao što je sklopka grupe kondenzatora);
(2)napon smetnje uzrokovano malim prekidačem koji skače u blizini uređaja;
(3) sklopni uređaji sa spojenim rezonantnim vodom;
(4) razne sustavne greške, kao što su kratki spoj i električni luk;
U standardu su opisana dva različita generatora valnog oblika: jedan je valni oblik induciran munjom na dalekovodu, a drugi je valni oblik induciran na komunikacijskoj liniji. Oba ova voda su oklopljena, ali impedancija vodova varira: valni oblik induciran munjom na dalekovodu je relativno uzak (50uS), a vodeći rub je oštriji (1.2uS); dok je valni oblik induciran na komunikacijskoj liniji relativno širok, ali je vodeći rub glatkiji. U našoj analizi kruga uglavnom se fokusiramo na valni oblik izazvan munjom na dalekovodu i ukratko predstavljamo tehnologiju zaštite od munje komunikacijskog voda.

U dizajnu kruga za potiskivanje prenapona uobičajenog načina rada, pretpostavlja se da su zajednički način rada i diferencijalni način rada neovisni jedan o drugom. Međutim, ova dva dijela nisu zapravo neovisna, jer prigušnice zajedničkog načina mogu pružiti značajan diferencijalni induktivitet. Ovaj diferencijalni mod induktiviteta može se simulirati zasebnim diferencijalnim modom induktiviteta.

Kako bi se iskoristio induktivitet diferencijalnog načina rada, u procesu projektiranja zajednički način rada i diferencijalni način rada ne bi trebali biti dizajnirani u isto vrijeme, već bi to trebalo biti učinjeno određenim redoslijedom. Najprije treba izmjeriti i filtrirati šum zajedničkog načina rada. S Differential Mode Rejection Network (DMRN) komponenta diferencijalnog načina rada može se eliminirati, tako da se šum uobičajenog načina rada može izravno mjeriti. Ako je zajednički filtar osmišljen kako bi osigurao da šum diferencijalnog načina rada ne prijeđe dopušteni raspon u isto vrijeme, tada treba mjeriti i šum zajedničkog načina rada i šum diferencijalnog načina rada. Budući da je poznato da je komponenta zajedničkog načina rada ispod granice tolerancije buke, samo komponenta diferencijalnog načina rada prelazi granicu, što se može ublažiti induktivitetom curenja diferencijalnog načina rada filtra zajedničkog načina rada. Za sustave napajanja male snage, induktivitet diferencijalnog načina rada prigušnice uobičajenog načina rada dovoljan je za rješavanje problema zračenja diferencijalnog načina rada, jer je impedancija izvora zračenja diferencijalnog načina rada mala, tako da je učinkovita samo vrlo mala količina induktiviteta.

Za udarne napone ispod 4000 Vp, općenito se koristi samo LC krug za ograničavanje i uglađivanje filtriranja, a pulsni signal je koliko god je to moguće smanjen na 2-3 puta prosječnu razinu pulsnog signala. Budući da struja snage od 50 Hz teče kroz L1 i L2, induktivitet se lako zasiti, pa se za L1 i L2 obično koristi zajednički induktivitet s velikim induktivitetom propuštanja.

Koristi se u izmjeničnoj i istosmjernoj struji, a često se vidi u EMI filteru napajanja, prekidačkom napajanju, ali rijetko u istosmjernoj strani, što se može vidjeti u automobilskoj elektronici. Induktivnost zajedničkog načina rada dodaje se kako bi se uklonile smetnje zajedničkog načina rada na paralelnim vodovima (dva voda ili više). Zbog neravnoteže impedancije u krugu, smetnje zajedničkog načina rada u konačnici se odražavaju na diferencijalni način rada. Teško ga je filtrirati metodom diferencijalnog načina filtriranja.

IV. Gdje se mora koristiti zajednički induktor?

munja generator prenapona smetnje u uobičajenom načinu rada obično su elektromagnetsko zračenje, prostor spojen ovdje, zatim, bez obzira na to je li izmjenični ili istosmjerni, imate prijenos na velike udaljenosti, to uključuje filtriranje zajedničkog načina rada za dodavanje induktiviteta zajedničkog načina rada. Na primjer, mnoge USB linije dodaju prstenove na liniji. Ulaz napajanja prekidačem, izmjenična struja prenosi se na velike udaljenosti i potrebno ju je dodati. Obično DC strane ne trebaju prijenos na velike udaljenosti i ne moraju se dodavati. Bez smetnji u zajedničkom načinu rada, njegovo dodavanje je gubitak i nema dobitka u krugu. Dizajn filtra snage obično se može promatrati iz zajedničkog načina rada i diferencijalnog načina rada. Najvažniji dio filtra zajedničkog načina rada je zavojnica prigušnice zajedničkog načina rada. U usporedbi s zavojnicom prigušnice diferencijalnog načina rada, značajna prednost zavojnice prigušnice zajedničkog načina rada je ta što mu je vrijednost induktiviteta vrlo visoka, a volumen mali. Važan problem koji treba uzeti u obzir pri projektiranju zajedničkog moda prigušnice je njegov induktivitet rasipanja, tj. induktivitet diferencijalnog moda. Općenito, način izračunavanja induktiviteta curenja je pretpostavka da je to 1% induktiviteta uobičajenog načina rada. Zapravo, induktivitet rasipanja je između 0.5% i 4% induktiviteta uobičajenog načina rada. Prilikom projektiranja zavojnice prigušnice s optimalnim učinkom, utjecaj ove pogreške ne smije se zanemariti.

Oznake:SG61000-5