Фильтры, трансформаторы и дроссели

Т»т.

Ю

р ю

10

Л

- 0.1-

I,

Т.мп

0,1-

Рис. 4.30. Зависимость напряжения холостого хода Vo=*I$oRtl/2 между сердце­виной и экраном для обычных экранирующих материалов от толщины стойки при различных диаметрах кабеля (для /_so = l А и /=1 км)

Если сердцевина не замкнута на обоих концах, время нарастания есть

"10 — 90

f 0,236r„ t» t_s;
0,038t_s, t «т,; (4.41)

0,15t_s, t~t_s.

Форма тока сердцевины (ток в проводниках внутри экрана), соз­данного экспоненциальным импульсом тока в экране, представлена па рис. 4.31. Асимптотические значения пикового напряжения и вре­мени нарастания показаны на рис. 4.32. С помощью этих кривых можно определить параметры экранирования и пиковое напряжение разом­кнутой цепи для различных материалов и размеров экрана.

5* 131

J 30

Покажем на простом примере, как использовать эти кривые. Рас­смотрим кабель в свинцовой оболочке толщиной 2,54 мм, диаметром 25,4 мм и длиной 3,2 км, по внешней оболочке которого протекает экспоненциальный ток 1000 А с постоянной времени спада 1 мкс. Най­дем пиковое напряжение разомкнутой цепи, созданное на концах ка­беля.

2 0,3 Время, t/r_s а

0,1 0,2 0,3 0,4 Ofi Ofi 0,7 0,8 0,9 1fi Время, t/t_s 5

Рис. 4.31. Форма тока в сердце­вине, созданного экспоненци­альным импульсом тока в эк­ране /soCxp(— fix) (значение нормировано на Ko/Z₀= =/₈₀tfo//2Z₀) [19]:

0,1 0,2 0,3 Ofi 0,5 Ofi 0,7 0,8 0,9 1,0 Время, t/T_s

а — реакция на стугтеньку, t/so6(0» б — На ступенчатую функцию. taott{t)\ в — на экспоненциальный импульс, /wofixp (l:ts)

Из рис. 4.28 следует, что для такой оболочки Т = 6, когда. / = = 9 кГц или % — 33 км; следовательно, сегмент длиной 3,2 км «элек­трически» мал для проникающего излучения. Постоянную времени рас­сеяния находим, пользуясь рис. 4.29: t_s = 3,5 • Ю^-8 с, что значи-

' "Максимальное напряжение

0,1Г,Щ и

нарастания

Рис. 4.32. Изменение максимума напряжения холостого хода и вре­мени нарастания напряжения меж­ду сердечником и экраном как функция постоянной времени экс­поненциального спада тока экрана т (нормировано на постоянную рассеяния т₈)

т/т_с

Ofin_s

тельно превышает т, а (т/т₅) — 2,86 • Ю^-2. Поэтому но формуле (4.40) пиковое напряжение примерно равно 5,9 (t/t_s) V₀. С помощью рис. 4.30 определяем, что для тока 1 A V_D — 0,55 В/км или с учетом тока и дли­ны кабеля V₀ =^0,55 • 1000 -"3,2 ~ 1760 В. Из рис. 4.32 находим, что пиковое напряжение составляет примерно 0,15V₀ ex. 280 В, а время нарастания от 10 до 90%, 0,038т_в =-■ 1,33 • 10~^в с. Форма сигнала бу­дет такой, как показано на рис. 4.31,' а. 132

Введение

Фильтры широко использовали для защиты от радиочастотных по­мех, созданных сильным электромагнитным излучением передатчиков, однако сами по себе они не нашли широкого применения для защиты от-ЭМИ. По некоторым причинам фильтры довольно часто считают не­надежными. Поэтому прежде чем их использовать, необходимо отве­тить па следующие вопросы: 1. Обеспечит ли вообще данный фильтр нужную защиту? 2. Будут ли изменяться его рабочие характеристики? 3. Останется ли он работоспособным?

Рис. 4.33. Низкочастотный и пысокочас-Ц тотный проходные фильтры Баттерворза [20]:

а — низкочастотный; б — высокочастотный

Рис. 4.34. Типичная переходная реакция низкочастотного проходного фильтра [20]

Дата добавления: 2015-05-07