[Plain 181]

49 минут назад, Arlleex сказал:

разве ограничитель не разорвет от того, что первым при воздействии МИП сработает именно он

При МИП ограничитель вообще не работает, это следует из схемы генератора, и на графике симуляции тоже видно.

 

53 минуты назад, Arlleex сказал:

как же помехи МИП вида "провод" - "корпус"?

Синфазную помеху поглощать не требуется, лишь выдержать напряжение, для этого в стандарте и говорится о двух воздействиях — ток для дифференциального, напряжение для синфазного. А для рассеивания энергии ЭСР — два резистора.

[Arlleex 153]

5 часов назад, Plain сказал:

Синфазную помеху поглощать не требуется, лишь выдержать напряжение, для этого в стандарте и говорится о двух воздействиях — ток для дифференциального, напряжение для синфазного...

Каюсь за мои пытливые попытки докопаться до истины, но где же в стандарте об этом говорится? Просто Ваша схема настолько проста, что она несколько перевернула мое мировоззрение)) я уже столько всяких статей начитался в журналах "КиТ", "Силовая электроника" и т.д., где обо всем да по чуть-чуть. Однако почти везде в схемах, что там были описаны, имелись те же варисторы (на входе - "варисторным треугольником" де-факто).
Или же варисторы (или любые другие подходящие защитные компоненты) между землей и питанием нужны только тогда, когда прилетевшее между "землей" и входом питания напряжение помехи "провод - земля" тупо превышает паспортный предел компонентов внутри устройства, подключенных между "землей" и этими входами питания (DC/DC, конденсаторы)?

Касательно ГОСТ: в нем приводятся графики тока и напряжения для испытательного импульса (их вид примерно одинаковый)

Стандарт говорит: генератор должен формировать импульсы так, чтобы на выходных клеммах в режиме холостого хода амплитуда импульса была равна специфицированному значению в таблице (где описаны степени жесткости). Например, 2 кВ. При этом компоненты генератора должны обеспечивать указанную выше форму напряжения для импульса 1/50 мкс. С этим все понятно. С другой стороны, замыкая в КЗ клеммы генератора, ток через них должен быть по форме - как на рисунке выше, а вот длительность уже станет меньше: 6.4/16 мкс. Вроде тоже понятно.
Насколько я понимаю, при коротком замыкании генераторных клемм форма напряжения будет "какая-то", возможно даже (из-за внутренних емкостей и индуктивностей) сдвинута по фазе относительно тока. Однако ГОСТ указывает следующее

Цитата

Эффективное выходное сопротивление ИГ М ИП определяют для удобства как отношение пикового значения импульса напряжения на выходе ИГ в режиме холостого хода к пиковому значению импульса тока в режиме короткого замыкания.

Это же ведь не значит, что при максимальном отдаваемом генератором токе (на пике импульса тока) напряжение на его клеммах будет тоже максимальным для данной степени жесткости испытаний?! Соответственно, энергия реального возмущения, которую нужно "пережевать" защитой, это никак не 2 кВ * 1000 А * (сколько-то там) мкс. Поправьте, если я не прав.

Ну а вторая часть моего вопроса в следующем. А как соотнести испытания "провод - провод" и "провод - земля" и удар молнии? Вот "провод - провод" что имитирует? Удар куда? А "провод - земля"? ГОСТ пишет вот что

Цитата

3.2 Молниевые разряды
Процессы образования МИП при молниевых разрядах в основном сводятся к следующему:
а) при непосредственном ударе молнии в наружную (вне здания) цепь напряжение МИП образуется вследствие протекания большого тока разряда по наружной цепи и цепи заземления;
б) при косвенном ударе молнии (внутри облака, между облаками или в находящиеся вблизи объекты) образующиеся электромагнитные поля индуцируют напряжения или токи в проводниках наружных и (или) внутренних цепей;
в) при ударе молнии в грунт разрядный ток, протекая по земле, может создать разность потенциалов в системе заземления ТС. Быстрые изменения напряжения или тока при срабатывании защитных устройств могут также приводить к образованию МИП во внутренних цепях.

но это не добавляет понимания относительно имитации конкретных помех вида "провод - провод" и "провод - земля".

[Plain 181]

12 часов назад, Arlleex сказал:

где же в стандарте об этом говорится?

Нигде, естественно — это я сказал, что применительно к данному конкретному случаю.

 

12 часов назад, Arlleex сказал:

Или же варисторы (или любые другие подходящие защитные компоненты) ... когда ... напряжение помехи ... превышает паспортный предел компонентов

Нет, когда оно может превысить. Варисторы — это компоненты первичной защиты, поглощающие основную долю энергии и уменьшающие ток/напряжение для компонентов вторичной защиты до безопасных значений. Проблема в том, что многие компоненты имеют ограниченный срок службы, поэтому логично должен быть стандарт, учитывающий это, но я такого не видел.

 

12 часов назад, Arlleex сказал:

энергия реального возмущения, которую нужно "пережевать" защитой, это никак не 2 кВ * 1000 А * (сколько-то там) мкс. Поправьте, если я не прав.

Да не, в оригинальном стандарте скорее всего всё правильно, а перевод явно для врагов, вот и я добавил к генератору 2 Ом, а не надо было:

 

 

Ток КЗ теперь точно 1 кА и напряжение точно 2 кВ, но поскольку 4 шт. алюминиевых уже заряжены до предельных 150 В по ТЗ, то ток порядка 900 А, и по-прежнему показана энергия на внутреннем сопротивлении одного из (один диод для простоты, с мостом будет немного больше), а также перенапряжение, т.е. для выбора ограничителя.

 

13 часов назад, Arlleex сказал:

"провод - провод" что имитирует? Удар куда?

Например, имитирует повреждение кабеля, в результате чего, у источника помехи появляется доступ к одному из проводов в нём. Удар молнии, в подавляющем большинстве,— просто ток через металлорукав, который поэтому создаёт на кабеле внутри него синфазную помеху.

[Arlleex 153]

Ради интереса хочу промоделировать схему дискретного входа.

Изобразил некую эквивалентную схему DC-входа с защитой от статики

Uсиг. - источник сигнального напряжения, R ограничивает ток светодиода. При замыкании S напряжение импульса помехи Uимп. ограничивается на D, ток помехи шунтируется обратно через конденсатор Cшунт. Rизол. - это некое огромное сопротивление изоляции со "схемного" общего провода на общий провод помехи (корпус). Cio - типовая проходная емкость оптрона.

Вопрос: в каком виде импульсы электростатики (а также НИП, что почти одно и то же) могут "повесить" мое устройство? Вернее - что конкретно спровоцирует возможное зависание? Как выяснилось ранее, току помехи нужно дать лучший путь до оптрона (для этого ставится Cшунт.). Но если этого конденсатора не будет - весь ток попрет через Cio и паразитную емкость Rизол., вызывая большое падение напряжения в локальных точках "схемной" земли, и, соответственно, глюки?

[Plain 181]

11 часов назад, Arlleex сказал:

что конкретно спровоцирует возможное зависание?

Неправильная разводка.

 

 

Т.е. если L2 — это единственный общий провод, вдоль которого расположены компоненты схемы, все они получат данное воздействие.

[Arlleex 153]

А почему же тогда говорят, что НИП "обычно" не приводят к непоправимому ущербу компонентам (энергия маленькая)? Ну то есть, я полагаю, при таких амплитудах напряжения там всем компонентам кирдык.

[Plain 181]

Как видно, здесь практически всю энергию забирает Y-конденсатор, а оптрону достаётся на порядки меньше. Микросхемам ничего не грозит, потому что их входы/выходы внутри защищены, а лишь сбой их работы от данного лишнего импульса, Вы же про это спрашивали. Если общий "звездой" и в DGND ток помехи отсутствует, тогда вообще без последствий.

[Arlleex 153]

А если мы убираем Y-конденсатор (или же делаем его емкость сопоставимую с емкостью оптрона) - тогда НИП уже нанесет ущерб и оптрону, и все что за ним?

[Plain 181]

Ток проходной ёмкости оптрона практически не изменится, лишь конечное напряжение на ней будет 8 кВ, а не 900 В.

[Arlleex 153]

А почему у Вас на схеме предполагается, что эммитер оптрона будет подключаться к генератору (фактически, напрямую)? Оптрон ведь изолирует вход/выход, соответственно, "схемная" земля попадет на корпус (минус генератора импульса) через какую-то паразитную емкость и проиходные емкости источника питания. Соответственно, проходная емкость оптрона вместе с этой емкостью будет создавать делитель.

[Plain 181]

Потому что обычно изолированная часть одна.

[Arlleex 153]

Какой смысл в развязке тогда...

Я обычно делаю схематично так

Т.е. "схемная" земля изолирована от входа оптрона.

Соответственно, эквивалентная схема, приведенная мною постом выше, верна или что-то еще не учтено?

[Plain 181]

2 часа назад, Arlleex сказал:

или что-то еще не учтено?

Это же очевидно — там нет вышепоказанных паразитных индуктивностей, без них анализ всегда будет ошибочным.

[Arlleex 153]

Т.е. получается, что выше Вы привели схему модели (где паразитные индуктивности) с самым жестким сценарием воздействия помехи на изолированную сторону оптрона (т.е. по сути - наихудший случай)? Соответственно, проработав такую модель, можно быть уверенным, что в схеме с изолированной "схемной землей" (рисунок выше) эффективность подавления НИП еще сильнее возрастет. Т.е. рассчитываем все под наихудший сценарий (который поддается анализу) и, соответственно, если с этим все ок, то с остальными будет и подавно. Логика в этом?

[Plain 181]

Поняли верно, худший случай, но каждую схему лучше анализировать каждый раз заново.