Перетворювачі частоти та їх вплив на електричні системи
Перетворювачі частоти, основані на напівпровідниках, функціонують на основі перетворення нелінійних компонентів з релейними властивостями. Коли ці елементи перемикаються, це призводить до хвилеподібних змін струму або напруги, що викликає спотворення в широкому діапазоні частот. Такі випадки особливо помітні в перетворювачах, оскільки там здійснюється багато перемикань ключових компонентів.
Причини виникнення електромагнітних перешкод
Різкі зміни електричного струму і напруги в ключових компонентах є основною причиною виникнення шумів. Спектр спотворень змінюється в залежності від максимальних значень струму та напруги в електричному ланцюзі, а також швидкості перетворення провідності. У радіоелектронній апаратурі перешкоди найчастіше потрапляють через електропроводку, оскільки спотворення виникають в основному від джерел перешкод або через розподілену ємність, яка розділяє джерело спотворень від провідників. Перешкоди можуть передаватися через загальний опір ланцюга, джерела живлення та його опір, а також під впливом зовнішнього електромагнітного поля.
Методи зменшення перешкод
Для виключення перешкод під час монтажу використовують:
- - розділення схеми управління та силового ланцюга;
- - перетин ланцюгів здійснюється лише під кутом дев’яносто градусів;
- - для з’єднань силового ланцюга обирають провідники мінімальної довжини;
- - проводка трифазних ланцюгів виконана єдиним джгутом;
- - розділення схем зі змінним та постійним струмом;
- - проводи для високочутливих приладів виконують у вигляді кручених пар;
Засоби захисту від електромагнітних перешкод
Основними засобами захисту від електромагнітних хвиль є:
- Екранування – навколо джерела перешкод встановлюється екран з алюмінієвої або мідної фольги, який обмежує поширення електричних полів завдяки металевій оболонці. Ефективність екрану сильно залежить від якості його заземлення.
- Електромагнітний екран – застосовується для захисту від високочастотного поля, працює за принципом відображення електромагнітних перешкод, має громіздку конструкцію.
- Магнітостатичний екран – призначений для захисту та зниження магнітних полів, складається з магнітного матеріалу, проте є малоефективним через вплив вихрових струмів.
Фільтри для зменшення спотворень
Ще одним засобом захисту від перешкод і спотворень є фільтри. Найбільшу популярність мають Г-подібні фільтри, які використовують в ланцюгах середньої потужності. Залежно від елементної бази, фільтри на різних частотах демонструють різну ефективність. Фільтри для захисту від перешкод повинні розроблятися на ранніх етапах створення перетворювачів.
