Перейти к содержанию
    

Защита от помех и экранирование

Привет.

В общем такая ситуация - есть плата, упраляющая контакторами, реле и IGBT, работающие при напряжении 3000В. Токи до 600А, дроссели и конденсаторные батареи соответственно присутствуют . Все находится в шкафу около 2 на 2м. Короче по помехам ситуация страшная. Плохо и то что в этих условиях приходится мерять токи и напряжения всего 9 датчиков. Токи меряем датчиками Холла, а напряжения - датчиками напряжения, принцип которых мне точно неизвестен, но похоже тоже как - то по принципу Холла. Все от ABB и обеспечивает гальваническую развязку. Выходы - ток до 50мА, а питание +-15В

Управление IGBT - оптическими линиями.

 

Прикол в том, что после прочтения кучи книг по ЭМС я до сих пор не понимаю как лучше всего все это хозяйство защитить от помех.

 

В данный момент сделал так: Плата стоит в отдельном металлическом шкафу. Питание платы от гальванически изолированного ИП +24В, который стоит в другом шкафу за 2м от нее. На плате стоят DC/DC конвертеры на +-15В. Выходная земля этих ИП соеденена с корпусом шкафа. Если не соединять -то еще хуже.

Датчики соединены с платой витыми парами в экране - питание +-15В в отдельном экране, сигнал в отдельном или вместе с одним проводом питания, как получилось. Расстояние от платы до датчиков по проводам до 5м. Экран подключается к земле на общей рейке в шкафу, где находится плата. Шкаф в свою очередь уже заземлен к силовому шкафу толстым проводм.

 

После всего этого помехозащищенность слабенькая. При срабатывании контакторов - выбросы на входе платы значительные. Про IGBT я вообще не говорою. Плата сама по себе сделана грамотно, и все что не надо отфильтровывает, но быстроизменяющиеся сигналы тоже нужно измерять, а изза помех это не всегда выходит.

 

Я подозреваю что я что-то делаю не так, но не могу понять что.

Самое большое подозрение на датчики с токовым выходом - как его правильно защитить? Может надо экран к датчику подключать, но я не знаю куда - 0 у него нет. И стоит ли заземлять экран от датчиков на корпус шкафа? Земля там вроде "грязная"? Может плату зря заземлил?

Короче помогите со всем этим разобраться пожалуйста.

 

Спасибо

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я это читал. Только что делать если у меня все земли "грязные"?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Привет.

В общем такая ситуация - есть плата, упраляющая контакторами, реле и IGBT, работающие при напряжении 3000В. Токи до 600А, дроссели и конденсаторные батареи соответственно присутствуют . Все находится в шкафу около 2 на 2м. Короче по помехам ситуация страшная. Плохо и то что в этих условиях приходится мерять токи и напряжения всего 9 датчиков. Токи меряем датчиками Холла, а напряжения - датчиками напряжения, принцип которых мне точно неизвестен, но похоже тоже как - то по принципу Холла. Все от ABB и обеспечивает гальваническую развязку. Выходы - ток до 50мА, а питание +-15В

Управление IGBT - оптическими линиями.

 

Прикол в том, что после прочтения кучи книг по ЭМС я до сих пор не понимаю как лучше всего все это хозяйство защитить от помех.

 

В данный момент сделал так: Плата стоит в отдельном металлическом шкафу. Питание платы от гальванически изолированного ИП +24В, который стоит в другом шкафу за 2м от нее. На плате стоят DC/DC конвертеры на +-15В. Выходная земля этих ИП соеденена с корпусом шкафа. Если не соединять -то еще хуже.

Датчики соединены с платой витыми парами в экране - питание +-15В в отдельном экране, сигнал в отдельном или вместе с одним проводом питания, как получилось. Расстояние от платы до датчиков по проводам до 5м. Экран подключается к земле на общей рейке в шкафу, где находится плата. Шкаф в свою очередь уже заземлен к силовому шкафу толстым проводм.

 

После всего этого помехозащищенность слабенькая. При срабатывании контакторов - выбросы на входе платы значительные. Про IGBT я вообще не говорою. Плата сама по себе сделана грамотно, и все что не надо отфильтровывает, но быстроизменяющиеся сигналы тоже нужно измерять, а изза помех это не всегда выходит.

 

Я подозреваю что я что-то делаю не так, но не могу понять что.

Самое большое подозрение на датчики с токовым выходом - как его правильно защитить? Может надо экран к датчику подключать, но я не знаю куда - 0 у него нет. И стоит ли заземлять экран от датчиков на корпус шкафа? Земля там вроде "грязная"? Может плату зря заземлил?

Короче помогите со всем этим разобраться пожалуйста.

 

Спасибо

Не очень понятно, кто и какие нагрузки коммутирует в высоковольтной части. От этого зависит уровень и характер помех. Тогда можно будет что либо советовать.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я это читал. Только что делать если у меня все земли "грязные"?

Общего универсального подхода в Вашем (и, увы, в нашем...) случае нет.

Наберитесь терпения и наберите колечек ферритовых...

Отключите сначала все, что можно... Имитаторы на плату или рядышком...

Может получится, а может и нет...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Общего универсального подхода в Вашем (и, увы, в нашем...) случае нет.

Наберитесь терпения и наберите колечек ферритовых...

Отключите сначала все, что можно... Имитаторы на плату или рядышком...

Может получится, а может и нет...

Если там всё так кисло, как я подозреваю, то колечками и поиском места заземления делу не поможешь.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если там всё так кисло, как я подозреваю, то колечками и поиском места заземления делу не поможешь.

 

Колечки пробовали - пользы от них мало.

 

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.

Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Колечки пробовали - пользы от них мало.

 

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.

Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

Вместо датчиков - имитаторы внутри, питание, если можно - временно батарейки внутри, все внешние соединения через ферриты - несколько витков. Если наводка уменьшится, по одному датчику возвращать к нормальной жизни тоже через ферриты... Должно улучшиться... по сравнению с исходным состоянием...

Надежда умирает последней.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Колечки пробовали - пользы от них мало.

 

IGBT коммутируют ток через дроссель 400мкГ. В итоге все причитающиея переключательные процессы налицо. DC-шина в виде медных полос занимает почти треть шкафа - плюс еще столько же конденсаторы. Сила везде.

Вы мне скажите лучше - схема экранирования в общем правильная или совсем неправильная?

Если выход датчиков несимметричный, витая пара не поможет. В таких случаях надо как можно ближе к датчику ставить усилитель с дифференциальным выходом и своим отдельным источником питания. А на приёмной стороне, соответственно, - усилитель с дифференциальным входом. Есть готовые микросхемы, которые всё это делают в широкой полосе частот.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если выход датчиков несимметричный, витая пара не поможет. В таких случаях надо как можно ближе к датчику ставить усилитель с дифференциальным выходом и своим отдельным источником питания. А на приёмной стороне, соответственно, - усилитель с дифференциальным входом. Есть готовые микросхемы, которые всё это делают в широкой полосе частот.

Это, вцелом, правильно. Однако, если мы говорим о наносекундных помехах, то и это не поможет.

Обычные ОУ не справляются с синфазной помехой при частотах,

выше нескольких десятков мегагерц. И опять же, всё зависит от того, кто является источником помех.

Если источник контактор, коммутирующий, например 3 кВ ЭД, то экранированные витые пары тоже не помогут. В этом случае сигнал надо передовать по паре согласованных рк ( например РК50) в общем дополнительном экране. И ОУ должны быть с ед. частотой не хуже 500 -1500 МГц ( зависит от частоты помехи). Такая мера может дать до 30 -40 дВ подавления. Если надо больше, придётся применять меры к устранению помех по всем другим входам, а там тоже куча нюансов. Так, что, повторюсь - для конкретных рекомендаций, как минимум, надо знать частоты помех и уровень до которого их надо давить.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Это, вцелом, правильно. Однако, если мы говорим о наносекундных помехах, то и это не поможет.

Обычные ОУ не справляются с синфазной помехой при частотах,

выше нескольких десятков мегагерц. И опять же, всё зависит от того, кто является источником помех.

Если источник контактор, коммутирующий, например 3 кВ ЭД, то экранированные витые пары тоже не помогут. В этом случае сигнал надо передовать по паре согласованных рк ( например РК50) в общем дополнительном экране. И ОУ должны быть с ед. частотой не хуже 500 -1500 МГц ( зависит от частоты помехи). Такая мера может дать до 30 -40 дВ подавления. Если надо больше, придётся применять меры к устранению помех по всем другим входам, а там тоже куча нюансов. Так, что, повторюсь - для конкретных рекомендаций, как минимум, надо знать частоты помех и уровень до которого их надо давить.

 

Я именно такие ОУ и имел в виду, к примеру, Maxim называет их "Video/Wideband Line Drivers/Receivers". Хотя начинать надо, как советутет Tanya, с выяснения путей проникновения помехи.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Я именно такие ОУ и имел в виду, к примеру, Maxim называет их "Video/Wideband Line Drivers/Receivers". Хотя начинать надо, как советутет Tanya, с выяснения путей проникновения помехи.

Судя по описанию конструкции помехи будут лезть отовсюду.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У нас была такая ситуация: на некоторое устройство подавался сигнал управления по интерфейсу RS485. Сама девайсина должна работать по классу А. Сигнал в линии искажался и комманда не проходила. Проблема была решена путём выбора оптимальной точки заземления экрана кабеля линии передачи. Сейчас бьём ЭСР 6 кВ прямо в экран кабеля и всё работает.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

У нас была такая ситуация: на некоторое устройство подавался сигнал управления по интерфейсу RS485. Сама девайсина должна работать по классу А. Сигнал в линии искажался и комманда не проходила. Проблема была решена путём выбора оптимальной точки заземления экрана кабеля линии передачи. Сейчас бьём ЭСР 6 кВ прямо в экран кабеля и всё работает.

Так это для цифры. Цифровые линии связи вообще более устойчивы к наносекундам, пока, конечно, не заглючит сам девайс. А с Холла идёт аналог.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...