CS242153B1 - Zapojenie na potlačenie rušenia v impulzných meničoch - Google Patents

Abstract

Riešenie sa týká odboru elektrotechniky a rieši zapojenie na potlačenie rušenia v impulzných meničoch, u ktorých v dósledku spínacieho režimu činnosti dochádza k vzniku širokého spektra rušivých signálov. Podstata riešenia je v tom, že pozostáva zo spínacieho prvku zapojeného medzi sekeře rozděleného primárného vinutia výkonového transformátora, pričom medzi sekundárným vinutím a sekciami primárného vinutia sú umiestnené navzájom spojené tieniace fólie. Ďalej spínací prvok a výkonový transformátor sú pokryté spoločným tieniacim krytom spojeným pomocným kondenzátorom s elektrodami spínacieho prvku. Zapojenie je možné použiť vo všetkých zariadeniach pracujúcich v impulznom spínacom režime, u ktorých je možné zapojit spínací prvok medzi dve sekcie vhodné rozdelenej zátaže.

Description

Vynález sa Lýka zapojouia na potlačenie rušenia impulzných meničov, u ktorých v důsledku spínacieho režimu činnosti dochádza k vzniku širokého spektra rušivých signálov vysokých amplitúd, ktoré sa aj poměrně malými parazitnými kapacitami prenášajú do ostatných obvodov.

V súčasnosti sa problém potláčania rušenia impulzných meničov rieši vhodným priestorovým rozmiestením jednotlivých súčiastok riieuiča. Na potlačenie preniku rušenia do napájacej a napájanej siete sa používajú vstupné a výstupné symetrické a nesymetrické filtre a tieniace fólie medzi vinutiami výkonového transformátora. Potlačenie rušivého vyžarovania samotného impulznélio meniča sa dosahuje důsledným tienením s použitím zemniaceho alebo nulovacieho vodiča. Nevýhodou týchto sposobov sú časovo náročné experimenty na získanie optimálneho rozloženia súčiastok impulznébo meniča, zvačšenie rozmerov, hmotnosti a ceny v důsledku použitia rozměrných filtrov, nutnost’ použitia zemniaceho alebo nulovacieho vodiča a v důsledku velkých zemniacich prúdov vyššie nebezpečenstvo magnetického naindukovania rušivého signálu. Ani jeden z týchto sposobov nerieši možnost zmenšenia amplitúdy zdroja rušivého signálu.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie 11a potlačenie rušenia v impulzných meničoch pozostávajúcich zo snímacieho prvku a výkonového transformátora bez nutnosti použitia zemniaceho, alebo nulovacieho vodiča podfa vynálezu, ktorého podstatou jo, že spínací prvok je zapojený medzi dve sekcie rozděleného primárného vinutia. výkonového transformátora, pričom s výhodou sú vrstvy jednotlivých sekcií primárného vinutia spojené s napájacími vývodmi umiestnené tak, aby priestorovo susediii so sekundárným vinutím, uloženým medzi jednotlivé sekcie primárného vinutia. Ďalej je možné použit navzájom spojené tieniace fólie umiestnené medzi sekundárným vinutím a sekciami primárného vinutia, pričom tieniace fólie sú aj vodivo spojené s jadrom výkonového transformátora a tento spoj je aj vodičom, alebo cez kondenzátor připojený k zemniacemu alebo nulovaciemu vodiču. Ďalej spínací prvok a výkonový transformátor sú pokryté spoločným tieniacim krytom, ktorý je aj pomocným kondenzátorom spojený s elektrodou spínacieho prvku, pričom spoločný tieniaci kryt je aj vodičom alebo cez kondenzátor galvanicky připojený k zemniacemu alebo nulovaciemu vodiču.

Výhody zapojenia 11a potlačenie rušenia v impulzných meničoch sú v tom, že sa docieli rozdelenie zdroja rušiaceho signálu na dva zdroje s navzájom opačnou polaritou a polovičnou amplitúdou rušiaceho signálu. Ďalej sa dosiahne, že rušiace signály sa navzájom kompenzujú až v tieniacich fóliách a nie v sekundárnom vinutí transformátora.

Ďalej sa dosiahne, že parazitnými kapacitami medzi tieniacim krytom a sekundárnými obvodmi meniča, připadne 1'ubovol'nými externými nezávislými obvodmi, pretekajú minimálně respektive nulové prúdy vyvolané rušivým signálem aj bez nutnosti dokladného zemnenia tieniaceho krytu a použitia zložitých a rozměrných filtračných obvodov.

Na připojených výkresoch sú znázorněné příklady zapojenia obvodov na potlačenie rušenia podfa vynálezu. Na obr. 1 je zapojenie s primárným vinutím rozděleným do dvoch sekcií. Na obr. 2 je zapojenie so znázorněním výhodného priestorového usporiadania vinutí výkonového transformátora. Na obr. 3 je zapojenie s použitím tieniacich fólií medzi sekundárným vinutím a sekciami a sekciami primárného vinutia. Na obr. 4 je zapojenie s požitím spoločného tieniaceho krytu.

Zapojenia na obr. 1, 2, 3, 4 pozostávajú zo spínacieho prvku 4 zapojeného medzi sekcie primárného vinutia 7 výkonového transformátora 3 a jadrom 6 a so sekundárným vinutím 8, so znázorněnými napájacími vývodml 1, ktorými sú sekcie primárného vinutia 7 připojené k neznázornenému napájaciemu zdrojů a elektrodovými vývodmi 2, ktorými sú připojené k elektrodám spínacieho prvku 4. Zároveň sú tu vyznačené aj primárné kapacity 10 a sekundárné kapacity 9 medzi sekciami primárného vinutia 7, sekundárným vinutím 8 a jadrom 6 výkonového transformátora 5.

Na obr. 1 a 2 sú znázorněné ešte vzájomné vázobné kapacity 11 medzi sekciami primárného vinutia 7 a sekundárným vinutím

8. Na obr. 3 sú zakreslené tieniaca folia 12, umiestnené medzi sekundárným vinutím 8 a sekciami primárného vinutia 7, spolu so znázorněním primárných fóliových kapacit 13 a sekundárných fóliových kapacit 14 tieniacich fólií 12 voči sekciám primárného vinutia 7 a sekundárnému vinutiu 8. Zároveň je tu zakreslené prepojenie tieniacich fólií 12 vodičom 15, alebo kondenzátorom 18 so zemniacim, alebo nulovacím vodičom 3.

Na obr. 4 je zakreslený společný tieniaci kryt 20 so znázorněním elektrodových kapacit 19 vývodových kapacit 18, transformátorové] kapacity 21 predstavujúcej náhradu dielčích kapacit výkonového transformátora 5 voči spoločnému tieniacemu krytu 20 voči sekundárným obvodom 22 a externým obvodom 23. Zároveň je zakreslené možné spojenie spoločného tieniacelm krytu 20 vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom.

Touto konštrukciou na obr. 1 sa dosiahne, že primárné kapacity 10, sekundárné kapacity 9, vzájomné vázobné kapacity 11 tvoria vyváženú sústavu takým sposobom, že rušivé signály opačnej polarity vznikajúce na elektrodách spínacieho prvku 4 v důsledku spínacieho režimu sa cez uvede5 nú sústavu prenášajú do sekundárného vinutia 8 s rovnakou úrovňou a navzájom sa v ňom kompenzujú. Priestorovým umiestnením na obr. 2, keď vrstvy sekcií primárného vinutia 7 spojené s elektrodovými vývodmi 2 su umiestnené v najvačšej vzdialenosti od sekundárného vinutia 8, teda v priestore s najmenšou vzájomnou vázobnou kapacitou sa dosiahne ďalšieho zmenšenia amplitúd rušivých signálov přenášených do sekundárného vinutia 8.

Použitím tieniacich fólií 12 na obr. 3 sa dosiahne, že rušivé signály, prenášané prostredníctvom primárných fóliových kapacit a primárných kapacit 10 sa v navzájom a aj s jadnom spojených tieniacich fóiiách 12 kompenzujú a sekundárnými kapacitami 9 a sekundárnými fóliovými kapacitami sa neprenášajú do sekundárného vinutia 8 žiadne rušivé signály. V případe požiadavky vyššieho účinku je možné zvyšky rušivých signálov v tieniacich fóiiách 12 skratovať vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom 3. Spínací prvok 4, výkonový transformátor 5 a ďalšie obvody galvanicky spojené s elektrodami spínacieho prvku 4 je výhodné umiestniť v spoločnom tieniacom kryte 20 na obr. 4. Vhodným priestorovým umiestnením je vytvořená vyvážená sústava z elektrodových kapacit 19, transformátorovej kapacity 21, vývodových kapacit 18, připadne s pomocným kondenzátorom 17 takým sposobom, že parazitnými kapacitami 24 sa neprenáša rušivý signál do sekundárných otvorov 22 ani do žiadnych externých obvodov 23. Na potlačenie zvyškov rušivého signálu v spoločnom tieniacom kryte 20 je možné tento skratovať vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacom alebo nulovacím vodičom 3.

Zapojením spínacieho prvku 4 medzi dve sekcie vhodné rozděleného primárného vinutia 7 sa docieli rozdelenie zdroja rušiaceho signálu na dva zdroje s polovičnou amplitúdou rušiaceho signálu s navzájom opačnou polaritou, obr. 2 a 3. Je možné dosiahnúť, že rušivé napátia prenášané cez parazitně vazobné kapacity na sekundárnu stranu výkonového transformátora 5 sa úplne alebo čiastočne kompenzujú, pričom je výhodné priestorovo umiestniť vrstvy vinutia spojené s elektrodami spínacieho prvku 4, teda s maximálnou amplitúdou rušiaceho signálu do priestoru s najmenšou parazitnou vázobnou kapacitou voči sekundárné j straně výkonového transformátora 5, čím sa docieli, že rušivé signály, ktoré je potřebné na sekundárnej straně kompenzovat, sú minimálnej amplitúdy. Je možné medzi sekundárné vinutie 8 a sekcie primárného vinutia 7 vložit tieniace fólie 12 navzájom spojené, čím sa dosiahne, že rušiace signály sa navzájom kompenzujú už v tieniacich fóiiách 12 a nie v sekundárnom vinutí výkonového transformátora 5.

Za účelom odstránenia zvyšného nevykompenzovaného signálu v tieniacich fóiiách 12 je možné tieto skratovať vodičom 15, připadne cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom 3. Na potlačenie rušenia, sposobeného nesymetrickým vyzařováním ploch elektrod spínacieho prvku 4, vinutí výkonového transformátora 5, připadne dalších obvodov galvanicky spojených s elektrodami spínacieho prvku 4 slúži elektromagnetické tienenie spoločným tieniacim krytom 20, v ktorom vhodným konštrukčným rozmiestnením, připadne pomocným kondenzátorom 17 sa vytvoří vyvážená sústava vazobných kapacit spoločného tieniaceho krytu 20 voči elektrodám spínacieho prvku 4, výkonovému transformátoru 5 dalším obvodom galvanicky spojeným s elektrodami spínacieho prvku 4 spolu s kapacitou pomocného kondenzátora 17. Toto tienenie móže byť vodičom 15, alebo cez kondenzátor 1S připojené k zemniacemu alebo nuiovaciomu vodičů 3. Vytvořením vyvážené j sústavy z elektrodovým transformátorových, vývodových a pomocných kapacit sa docieli, že parazitnými kapacitami medzi spoločným tieniacim krytom 20 a sekundárnými obvodmi meniča, připadne 1'ubovol'nými externými, nezávislými obvodmi pretekajú minimálně, respektive nulové prúdy, vyvolané rušivým signálem aj bez nutnosti dokladného zemnenia spoločného tieniaceho krytu 20 a použitia zložitých a rozměrných filtračných obvodov. V případe spojenia tieniacich fólii 12 a spoločného tieniaceho krytu 20 s nulovacím, alebo zemniacim vodičom 3 sa dosiahne zmenšenie velkosti prúdov vyvolaných rušiacim signálom pretekajúcim týmto nulovacím alebo zemniacim vodičom 3, a tým aj zmenšenie rušenia magnetickým naindukováním. Uvedené zapojenie podťa vynálezu je možné použit vo všetkých zariadeniach, pracujúcich v impulznom spínačům režime, u ktorých je možné zapojit spínací prvok medzi dve sekcie vhodné rozdelenej záťaže.

Claims (2)

PREDMET

1. Zapojeníe na potlačenie rušenia v irnpulzných meničoch pozostávajúcich zo spínacieho prvku a výkonového transformátora bez nutnosti použitia zemniaceho alebo nulovacieho vodiča vyznačuje sa tým, že spínací prvok (4) je zapojený medzi dve sekcie rozděleného primárného vlnutia (7) výkonového transformátora (5), pričom s výhodou sú vrstvy jednotlivých sekcií primárného vinutia (7) spojené s napájacími vývodmi (1) umiestnené tak, aby priestorove susedili so sekundárným vinutím (8) uloženým medzi. jednotlivé sekcie primárného¹ vinutia (7), pričom s výhodou medzi sekundárným vinutím (8) a sekciami primárného vinutia (7) sú umiestnené navzájom

VYNALEZU spojené tieniace fólie (12), ktoré sú aj vodivo spojené s jadrom (6) výkonového transformátora (5j a aj spojené vodičom (15) alebo cez kondenzátor (18) so zemniacim alebo nulovacím vodičom (3).

2. Zapojenie na potlačenie rušenia impulzných meničoch podlá hodu 1, vyznačujúce sa tým, že spínací prvok (4j a výkonový transformátor (5) sú pokryté spoločným tieniacim krytom (20), ktorý je pomocným kondenzátorom (17) spojený s elektrodami spínacieho prvku (4) a ktorý je aj vodičom (15) alebo cez kondenzátor (18) galvanicky připojený k zemniacemu alebo nulovacieniu vodičů (3 j.