Силовой фильтр

[Михаил1977 0]

Добрый день,

 

Требуется разработать 2 силовых фильтра

1) На выход DCD/DC преобразователя. После диодного моста. Частота работы преобразователя от 50-85 кГц, мощность повышается с увеличением частоты. Пульсаций как таковых нет, требуется подавить электромагнитные помехи инвертора на выходе, его описание ниже. 400В, 7кВА . У самого прибора помех нет (ZVS там).

2) На выход DC/AC инвертора. 220VAC 50 гц, частота шим на генерации синуса 78кГЦ , в режиме постоянного тока. Сам синус гладкий. Задача такая же, убрать высокочастотную составляющую и EMI помехи. в пике до 7кВА.

 

Требуется убрать синфазные и дифференциальные помехи. А так же полный расчет моточных. Можно на кольцах, но лучше PQ.

 

Оплата договорная. Требуется принципиальная схема с расчетами и рекомендациями по разводке.

 

С Уважением

Михаил

пишите на mk@pluspower.ru

 

Мне задали вопросы по почте. Прилагаю некоторые ответы для оценки объёмов работы:

 

- Вы пишите

Частота работы преобразователя от 50-85 кГц, мощность повышается с увеличением частоты. Пульсаций как таковых нет, требуется подавить электромагнитные помехи инвертора на выходе, его описание ниже. 400В, 7кВА . У самого прибора помех нет (ZVS там).

 

Но мощность с увеличением частоты повышается только у резонансных топологиях

 

"Абсолютно верно – это LLC резонансный преобразователь"

 

работающих ниже резонансной частоты

 

"– И тут верно, на самом деле я еще думаю с какой частоты подходить к резонансу, но у меня так подобраны моточные, что при малых нагрузках нет ZCS, точнее есть, но на космических частотах – за 400кгц. Снаббер – даже ультра рассчитанный, не помогает, а вот с нижних частот – получается неплохо, идеальные меандры, с нулевыми выбросами. Так как я управляю всем этим хозяйством ПЛИСом, то с учетом алгоритма адаптации в реальном времени, мертвого времени и частот, всегда работаю только ZCS+ZVS, и помех на нем нет в принципе, даже на длинных сигнальных проводах идущих без экрана в плотную через моточные (в том числе и с зазором)."

 

Поэтому для разработки входного фильтра нужно понимание типа топологии преобразователя, лучше его схема, можно только с величинами емкостных фильтров и временными циклограммами токов.

 

"Фильтр на выходе DCDC – это для защиты DCDC от инвертора  DCAC, вот он подгаживает, это даже входной фильтр DCAC. А к DCDC нет претензий в принципе. Если там и есть помехи, то не поверите, от блока питания ПЛИСА, и то в диапазоне от 600кгц с пульсациями 20мв. Но это я уже задушил."

 

С AC выходом более понятно, но опять же нужны будут циклограммы токов и величины фильтров.

 

"Выходные фильтры 90uH на фазу. И конденсаторы плёнка где то 4uF"

 

Может быть когда Вы пишите, что у самого прибора помех нет, то имеете в виду индуктивные и кондуктивные наводки от силовых элементов, тогда все более понятно.

 

"У DCDC нет, а у инвертора есть, помехами я называю все что на осциллограф ловлю  - в данном случае это пульсации на частоте 78125гЦ"

 

В общем для начала хотелось бы понять общую топологию, хотя бы с расчетными параметрами токов и времен и до какой величины нужно подавить помехи.

 

"Поясняю, у меня идет скоростное прецизионное измерение как постоянного так и переменного напряжения. От этого зависит управление. Мне необходимо, что бы это не влияло на измерения (да у меня реализован БИХ фильтр, но хотелось бы еще и аппаратной чистоты) и что бы нормально были сделаны выходные земли.

Скажем так, я знаю какие дифференциальные и синфазные фильтры туда идут, как X и Y конденсаторами обвязать землю и тд, но я боюсь что в силу не опытности, могу переборщить, то есть нагородить больше необходимого оптимума. А мне нужен оптимум – так как стоимость фильтров должна быть низкая."

 

 

Есть ли ограничения по объему и массе фильтров. ДА – чем меньше тем лучше!

Сроки выполнения работы. Неделя .

Есть ли живой преобразователь. ДА

 

 

Edited October 21, 2017 by Михаил77

[FMC 0]

У вас синфазная помеха будет доминировать, на осциллографе вы это не увидите, там будет все чистенько. Лучше всего начать с того, что съездить на ЕМС, для начала достаточно будет посмотреть кондуктивные помехи в сеть в диапазоне от 0.15-30МГц, делаю аналогичные источники питания, поэтому знаю о чем говорю. Ну а потом как правило дурдом начинается на месяца три, так как сетевой фильт это конечно хорошая вещь, но он оказывается ни при чем и лесть надо уже в сам источник - как правило сильно излучают катушки индуктивности и наводят помехи на все что только можно! Так что померьте кондуктивные помехи и сразу станет ясно что надо делать и какой!

[Михаил1977 0]

У вас синфазная помеха будет доминировать, на осциллографе вы это не увидите, там будет все чистенько. Лучше всего начать с того, что съездить на ЕМС, для начала достаточно будет посмотреть кондуктивные помехи в сеть в диапазоне от 0.15-30МГц, делаю аналогичные источники питания, поэтому знаю о чем говорю. Ну а потом как правило дурдом начинается на месяца три, так как сетевой фильт это конечно хорошая вещь, но он оказывается ни при чем и лесть надо уже в сам источник - как правило сильно излучают катушки индуктивности и наводят помехи на все что только можно! Так что померьте кондуктивные помехи и сразу станет ясно что надо делать и какой!

 

В DCDC помех нет, там пульсации не более 200mV. У меня активное управление с постоянным ZVS ZCS. В основном инвертор гадит. Спасибо за совет, похоже что действительно дроссели фильтра излучают. Проверю

[FMC 0]

Для топологии с переключением при нулевом токе и напряжении казалось бы все должно быть идеально но, откуда там взяться помехам, а они есть, это как суслик - которого не видишь а он есть. Главная ошибка заключается в том что мы смотрим помеху на выходе и на входе к DC-DC преобразователях - тоесть между плюсом и минусом! Что же касается прохождения ЕМС - и соответственно оценки качества вашего изделия то помеха смотрится между одним из питающих проводом и землёй, то есть насколько потенциал корпуса (шасси) вашего преобразователя прыгает относительно земли в момент переключения транзисторов - то есть помеха возникает в момент перезарядках паразитных емкостей в схеме - к примеру емкости между первичной и вторичной обмоткой трансформатора, и самое забавное в том, что мощность изделия никакого значения особо здесь не имеет,то есть вспомогательный блочок питания мощностью в 10 Вт может создавать тот же уровень помех что и 7 кВт преобразователь!!!! И ещё есть забавное дело - так называемый эффект близости, когда место мало и все находится рядышком - тогда сетевой фильтр может и не работать как положено, а сам является приемником помех, но стоит его вынести с кажем на метр от изделия как все кардинально меняется! Так что договоритесь с любой лабораторией по сертификации что бы они пустили вас на своё оборудование, стоит это недорого так как никаких бумажек от них не требуется - а просто оценить качество изделия - измерения с учетом всех подключений займут не более получаса - а информации для размышления прибавиться, тем более что появиться количественный показатель на который можно уже ориентироваться! К примеру если вы в С-Петербурге то это «СИЦ», сами туда часто ездим, смотрим что получилось, недавно ездили с полдесятком фильтров что бы понять какой лучше, купили самые крутые у WURTH, оказалось все фигня, дело не в них а в катушке с распределённым магнитным зазором в колебательном LC-контуре, она все гадила по силе. Так же там есть стенд от того же самого WURTT кучей ферритом и конденсаторов для решения проблем с EMC и все это бесплатно, бери пробуй!!!