7. Защита источников питания от помех

Импульсные источники питания являются основными источниками помех с частотой до 30 МГц.

Линейные источники питания также могут при малых I_вых генерировать низкочастотные поразитные сигналы с пилообразным изменением амплитуды.

Другой причиной низкой помехоустойчивости является плохая изоляция между входом и выходом. Тогда помехи с шины питания попадают в схему через источник питания, и создаваемые помехи через источник питания попадают на шину питания.

Эти проблемы удается преодолеть при тщательном подборе компонентов и топологии схемы, а также правильного шунтирования, фильтрации и экранирования.

Рассмотрим пути улучшения помехоустойчивости ИП.

Наиболее важным является устранение помех, возникающих в цепи первичного питания, поскольку они могут вывести схему из строя.

На 1 изображении типичный фильтр для защиты от сетевых помех.

L₁, L₂ – блокирует высокочастотные и импульсные помехи высокого напряжения. С₂, C₃ – защищает от высокочастотных дифференциальных помех. С₄, C₅ – защищает от высокочастотных синфазных помех.

R₁ – стабилизирующее, а также служит для разряда C₂ и C₃.

Типовые номиналы

При выборе фильтра для источника питания с импульсным регулированием необходимо, чтобы резонансная частота фильтра была меньше частоты переключения.

Когда требуется незначительная фильтрация можно использовать схему 2.

C₂, C₃–бумажные или пленочные конденсаторы.

C₄, C₅ – дисковые кирамические

R1-R3 – композитные резисторы

Рекомендуется делать короткие выводы конденсаторов.

Все компоненты фильтра должны выдерживать переменное напряжение 2-ую нагрузку по току. Если ИП линейный отсечка(частота отсечки) фильтра должна в 1,5 раза превышать частоту переменного напряжения на входе.

Целесообразно экранировать силовые транзисторы. Обычно емкость транзистора составляет 10-50 пФ. Для транзисторов с электростатическим экранированием эта емкость создает до 0.01 пФ. Также рекомендуется выполнять обмотки на разных стержнях трансформатора, либо 2-х секционные обмотки.

Защита вторичных цепей от помех

L3-L5 –ферритовые кольца C8 –проходной конденсатор R1 –варистор (полупроводниковый резистор.

При включении выпрямителей в источник питания возникает выброс напряжения, а при выключении выброс тока. Эти импульсы можно ослабить применив диоды с плавным возрастанием или диоды рассчитанные на большие токи и напряжения.Нужно также ограничить ток, текущий через выпрямительный диод.

Б и В - уменьшение скорость изменения тока схемы

Г и Д - Гашение высокочастотных импульсов а) – в) также препятствует попаданию в схему внешних помех либо отводят их на землю.

На схеме ферритовые кольца L3 и L4 служат для подавления импульсных помех, способствует более медленному нарастанию амплитуды импульсов тока, а также уменьшению выбросов при выключении выпрямителя.

Варистор R1 служит для подавления высоковольтных импульсов.

C6и C7 – дополнительно шунтируют высокочастотные помехи.

Для предотвращения помех создаваемых на ИП рекомендуется использовать переходной конденсатор C8и ферритовое кольцо L5_.

Проводной монтаж можно разделить на 6 видов:

1. Провода электропитания переменного тока и низкочастотного сигнала.

2. Провода питания постоянного тока (провода опорного напряжения)

3. Провода высокочастотных сигналов, создающие помехи

4. Провода чувствительные к высокочастотным помехам

5. Провода антенные

6. Провода цифровых сигналов