XIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2021

Любой DC/DC-преобразователь не может существовать без фильтра помех, то есть фильтра, предоставляющим возможность электромагнитной совместимости с другими приборами.

Под электромагнитной совместимостью (ЭМС, EMC) технических средств (ТС) понимается обязательная в настоящее время способность их одновременного функционирования при условии воздействия преднамеренных электромагнитных помех в реальных условиях эксплуатации с сохранением при этом требуемого качества работы данных технических средств и отсутствием создания недопустимых помех этими средствами другим ТС [1].

Необходимость электромагнитной совместимости обусловлена тем, что в реальных условиях работы оборудования присутствует немалое число излучений различного рода, а совместная корректная и надежная работа технических средств невозможна без обеспечения ЭМС. Выход технических средств из строя либо же неправильная их работа могут стать причиной аварии, в том числе системной. Кроме того, нарушения могут быть как обратимыми, так и необратимыми [2, 4].

ЭМС технических средств должна обеспечиваться на всех этапах их «жизни»: как во время проектирования, ввода в работу, так и в процессе эксплуатации.

Вопросы ЭМС технических средств наиболее актуальны для предприятий и организаций, где:

имеется высокая энерговооруженность: для электрических станций и подстанций, металлургических, нефтехимических производств;

действуют повышенные требования относительно надежности работы информационных систем: для банков, диспетчерских, узлов связи;

отмечаются частые сбои работы информационных систем, или другим словами, неблагоприятная электромагнитная обстановка.

Простейшим методом сглаживания пульсаций является применение фильтра в виде конденсатора достаточно большой ёмкости, шунтирующего нагрузку (сопротивление нагрузки).

Во время действия синусоидального сигнала, когда напряжение на диоде выпрямителя прямое, через диод проходит ток, заряжающий конденсатор до напряжения, близкого к максимальному. Когда напряжение на выходе диодного выпрямителя оказывается меньше напряжения заряда конденсатора, конденсатор разряжается через нагрузку R_н и создает на ней напряжение, которое постепенно снижается по мере разряда конденсатора через нагрузку. В каждый следующий полупериод конденсатор подзаряжается и его напряжение снова возрастает [3].

Чем больше емкость С и сопротивление нагрузки R_н, тем медленнее разряжается конденсатор, тем меньше пульсации и тем ближе среднее значение выходного напряжения С_р. к максимальному значению синусоиды U_max. Если нагрузку вообще отключить, то в режиме холостого хода на конденсаторе получится постоянное напряжение равное U_max, без всяких пульсаций [4].

Работа простейшего сглаживающего фильтра на конденсаторе в цепи однополупериодного выпрямителя поясняется рисунком 1 и рисунком 2, где рисунок 1 – описывает графики осциллограмм, а рисунок 2 представляет собой схему, по которой производят изменения.

Рис.1 – Осциллограмма измерений

Рис.2 – Схема простейшего сглаживающего фильтра

Красным цветом показано напряжение на выходе выпрямителя без сглаживающего конденсатора, а синим – при его наличии.

Если пульсации должны быть малыми, или сопротивление нагрузки R_н мало, то необходима чрезмерно большая емкость конденсатора, т.е. сглаживание пульсаций одним конденсатором практически осуществить нельзя. Приходится использовать более сложный сглаживающий фильтр [6].

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Электронная печатная плата [Электронный ресурс] // Знание-сила 2019. – URL:http://zetsila.ru/электронная-печатная-плата/ (дата обращения: 18.12.2020).

Ваш солнечный дом [Электронный ресурс] // Знание-сила 2019. – URL:http://solarhome.ru/basics/tatteries/ab-params (дата обращения: 20.12.2020)

Беззубцева М.М., В.С.Волков. Нанотехнологии в энергетике.- учебноепособие. СПб, СПбГАУ,2012. -133с.

Беззубцева М.М.Электротехнологии и электротехнологическиеустановки в АПК. – СПб, СПбГАУ,2012.- с.242

Zverev I. Untersuchungen energiearmer Prozesse in Stromrichtern: diss. – Verlag.: University of Rostock, 1999. – 193 p. ISBN 3-932633-39-3

Lutz J. Halbleiter-Leistungsbaulemente: Physik, Eigenschaften, Zuverlassigkeit: diss. – Heidelberg.: University of Berlin, 2006. – 297 p. ISBN 3-540-34206-0