Современная электроника №8/2023

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 65 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 8 / 2023 вых устройствах – это прямоугольные , трапециевидные и экспоненциальные импульсы , но испытания на динами - ческую помехоустойчивость проводят только с использованием прямоуголь - ных импульсов . Это обусловлено тем , что способность импульсов малой дли - тельности вызывать переходные про - цессы в электрических цепях обуслов - лена не формой , а их электрической площадью и длительностью [13]. Ввиду изложенного в дальнейшем будем ори - ентироваться на использование клас - сических прямоугольных импульсов , характеризующихся амплитудой A , длительностью τ и периодом T . Испытания по стандартам [11–13] осуществляются для работающих ТС . Эффективность подавления помех СФ не зависит от подачи на них питаю - щих напряжений и амплитуды помех , если протекание рабочих и помехоне - сущих токов не вызывает нелинейные эффекты в магнитопроводах и переход варисторов в активный режим . Если же это не так , то для испытаний сле - дует применять источники , формиру - ющие рабочее напряжение и инжекти - рующие помехи , а также обоснованно выбранные эквиваленты нагрузки . Схемы СФ повышенной эффективно - сти , подобные показанной на рис . 5, применяются в основном в издели - ях промышленного и специально - го назначения , поэтому для большей части СФ названное условие можно считать выполненным . Для импульсных испытательных воз - действий требуется выбрать их пара - метры . В теории обеспечения ЭМС фильтры относятся к классу ограни - чителей по спектру . Схемы СФ счита - ются линейными , поэтому параметры K I , K S , K E для выбранных типа испыта - тельных сигналов и направления их распространения не будут зависеть от амплитуды импульсов . Она может быть в принципе любой , достаточ - ной для проведения измерений при использовании осциллографов с задан - ной чувствительностью . Большее внимание следует уделить выбору длительности импульса τ и периода повторения T . Известно [8], что при действии импульсов на вхо - де цепи , содержащей компоненты с активным и реактивным сопротив - лением , в ней возникает переходный процесс , длительность которого для коротких импульсов полностью опре - деляется топологией схемы . Импульс - ные помехи в электросетях , как пра - вило , носят одиночный характер . Поэтому при выполнении измерений с использованием импульсов целесо - образно обеспечивать низкую частоту их следования , с тем чтобы переход - ные процессы в СФ успевали полно - стью завершиться . Эксперименталь - но установлено , что для измерений характеристик типовых СФ целесо - образно выбирать импульсы с перио - дом не менее 1 мс . Оценить длительность импульсов можно из следующих соображений . Электрическая сеть , да и схемы ТС по отношению к помехам проявляют диссипативные свойства , ввиду чего на частотах выше 30 МГц значитель - ный уровень кондуктивных помех счи - тается маловероятным событием [3]. С другой стороны , согласно стандар - там [10, 11], на ТС могут воздейство - вать и помехи с микросекундными и наносекундными длительностями , а диапазон частот помехоэмиссии импульсных источников электропи - тания обычно ограничен значениями 10 кГц … 10 МГц . Исходя из этого , мож - но рекомендовать проводить основной объем испытаний СФ как отдельных изделий с использованием импульсов длительностью от 0,03 до 100 мкс . При этом первый ноль огибающей спек - тра импульсов будет лежать в диапа - зоне от 10 кГц до 30 МГц . Указанный интервал может быть существенно сужен , если учесть , что субмикросе - кундные импульсы небольшой энер - гии прекрасно ослабляются в схемах СФ ( рис . 4, 5), если они сконструиро - ваны и собраны без принципиальных ошибок . Исходя из изложенного , схемы изме - рений , которую можно использовать для оценки эффективности подавле - ния помех СФ , оказываются доста - точно простыми ( рис . 10), но име - ют ряд значимых особенностей . Они включает генератор сигналов , способ - ный формировать все перечисленные выше испытательные воздействия , и осциллограф . Можно рекомендовать использование встроенных генерато - ров , если они позволяют формиро - вать сигналы произвольной формы . В таком случае в измерениях будет задействован один прибор . Если неис - пользуемые при измерениях выводы СФ оставить без подключения , то это будет соответствовать наименьшему ослаблению помех , т . е . наихудшему случаю . На рисунке буквой Н обозна - чена нагрузка . В простейшем случае ею может служить входное сопротив - ление осциллографического канала , равное 50 Ом . В более сложных слу - чаях могут применяться схемы ЭУ , в которых предполагается использо - вать данный СФ . Если такая нагруз - ка работает в штатном режиме , то для инжекции импульсных помех должны применяться специальные генерато - ры [10, 11], а порядок и схемы изме - рений несколько усложнятся из - за необходимости передачи питающего напряжения и синхронизации . В неко - торых случаях могут быть использова - ны электронные нагрузки . Важной особенностью эксперимен - тальной оценки эффективности пода - вления дифференциальных помех является необходимость использова - ния осциллографов , имеющих галь - ваническую развязку между канала - ми . Она необходима для того , чтобы оснастка и схема измерений не созда - вали путей стекания тестового тока с низким сопротивлением , а также для устранения возможного короткого замыкания . Альтернативой является использование пары дифференциаль - ных пробников . Если для тестирования выбран ИПС , то лучшим решением является исполь - зование полноценных анализаторов спектра , поскольку реализация быстро - го преобразования Фурье в осциллогра - фах зачастую сопровождается ограни - чениями , накладываемыми на полосу разрешения , длительность развёртки и другие значимые настройки прибора . Рис . 10. Схемы для оценки эффективности подавления : а ) дифференциальных помех ; б ) синфазных помех ( для пары входов / выходов L – GND) Н K1 K2 K2 K1 K2 K1 Н GND GND Генератор сигналов Осцилло- граф Осцилло- граф L Н L Н GND GND L Н L Н K1 K2 Генератор сигналов