Общие сведения. Радиоэлектронной аппаратуры ( РЕА )

Радиоэлектронной аппаратуры (РЕА)

Тема 2.10 Устройства защиты источников вторичного электропитания

Дополнительный материал к лекции 27 для самостоятельной работы

Активные схемы защиты источников электропитания

Пассивные схемы защиты

Пассивные и активные схемы защиты источников электропитания

Общие сведения

Радиоэлектронной аппаратуры (РЕА)

Тема 2.10 Устройства защиты источников вторичного электропитания

План (логика) изложения материала

Лекция 27

Задачи для самостоятельной работы

1 Определите эквивалентную глубину проникновения электромагнитной волны в толщу металлического экрана стали, если частота f= 50 кГц, относительная магнитная проницаемость (сталь ориентировочно 100, медь, алюминий 1),σ_отн.- отношение удельной проводимости металла σ_мет. к удельной проводимости меди, См/м (медь – 5,7 ·10^-7, сталь -10 ^-7, алюминий – 3,3 ·10 ^-7).

2 Определите эффективность применения для экранирования стального или медного экрана, одинаковой толщины металла d= 0,5 мм и относительной магнитной проницаемости μ= 100, на частоте f= 10 кГц.

3 Определите какое существует поле на расстоянии λ = 1,5 м, применяя график на рисунке 2.98.

Литература

1Векслер Г.С., Пилинский В.В Электропитающие устройства электроакустической и кинотехнической аппаратуры.- К.: Вища школа, 1986. с.322…347.

2 Дейс Д.А. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике: Учебное пособие / Д.А. Дейс.- Чита, ЧитГУ, 2008.- 171 с.71…73.

3 ДСТУ IEC 60478 -3 89 Совместимость технических средств электромагнитная. Стабилизированные источники питания постоянного тока. Кондуктивные электромагнитные помехи. Норма и методы испытания.

Экспресс - проверка знаний пройденного материала:

1 Нарисуйте принципиальную схему транзисторного помехоподавляющего

фильтра на основе фильтра ФЭ

2 Нарисуйте принципиальную схему ППФ обеспечивающая в диапазоне

частот 0,15…30 МГц затухание до 60 дБ

3 Нарисуйте схему с комплектом приборов для измерения уровня ЭМП

4 Нарисуйте схему с узлами источника вторичного электропитания импульсного

типа, которые являются источниками помех

5 Нарисуйте рисунки способов ослабления электромагнитных помех

6 Напишите ключевые слова к теме лекции 26.

После изучения лекции 27 студент должен знать: какие бывают перегрузки и короткие замыкания в источниках электропитания и как с ними бороться. Методы миниатюризации источников вторичного электропитания.

Уметь: применять схемы защиты от перегрузок и коротких замыканий и методы миниатюризации источников электропитания.

Одним из средств повышения надежности, ремонтопригодности и долговечности является защита устройств электропитания от перегрузок и короткого замыкания.

В процессе работы устройства электропитания часто возникают аварийные ситуации, не предусмотренные нормальным режимом эксплуатации. Внешние аварийные ситуации возникают при коротком замыкании в цепи нагрузки, при нарушениях в работе первичных источников, например сети переменного тока. При этом элементы устройства электропитания могут подвергаться значительным электрическим и тепловым перегрузкам, которые могут привести к выходу их из строя.

Значительные перегрузки узлов и элементов могут возникнуть также при включении и выключении устройств электропитания, при отказах других узлов и элементов (внутрение аварийные ситуации).

Защита узлов и элементов устройств электропитания имеет своей целью сохранение их работоспособности после устранения аварий и перегрузок и

восстановления нормального режима эксплуатации.

Защита предотвращает развитие внутренней аварии и упрощает ремонт устройства электропитания после отказа.

Различают общую и индивидуальную защиту.

Общая защита, как правило, полностью отключает устройство электропитания от источника электроэнергии при появлении перегрузки.

Индивидуальная защита обеспечивает отключение или устранение перегрузки отдельных узлов и элементов устройства.

В настоящее время разработано большое количество различных систем и устройств защиты, отличающихся назначением, принципом построения, сложностью, быстродействием, чувствительностью, областью применения и пр.

В стабилизированных источниках вторичного электропитания РЭА в настоящее время применяются следующие виды защит:

а) защита источника вторичного электропитания от повышения тока нагрузки выше максимального допустимого значения или короткого замыкания на выходе;

б) защита нагрузки (потребителя электроэнергии) от повышения и понижения выходного напряжения источника вторичного электропитания по отношению к предельным допустимым значениям при отклонениях напряжения первичной питающей сети или при возникновении аварийных ситуаций в самом источнике вторичного электропитания;

в) защита источника вторичного электропитания от включения в сеть постоянного тока с обратной полярностью напряжения;

г) защита первичной питающей сети от токовых перегрузок и коротких замыканий при возникновении неисправностей во вторичном источнике питания или нагрузки.

Системы и устройства защиты можно квалифицировать по следующим основным признакам:

а) по принципу реакции на перегрузку, методы защиты - схемная, пассивная и активная защиты;

б) по характеру действия - дискретного и непрерывного действия;

в) по типу исполнительного элемента - с активными резисторами, стабилитронами, тиристорами, транзисторами, реле, предохранителями.

Схемные методы защиты основаны на построении специальных схем, которые при возникновении перегрузки автоматически переходят в состояние, при котором нормальное функционирование нарушается, но это неопасно для отдельных элементов схемы.

Пассивные методы защиты основаны на введение в схемы специальных устройств, которые при появлении перегрузки либо ограничивают ток или напряжение в месте перегрузки, либо вообще отключают устройство или элемент, причем срабатывание пассивных устройств защиты происходит непосредственно за счет самой перегрузки, т.е. за счет энергии возникшего возмущения. Примерами пассивных защитных устройств являются предохранители, автоматические выключатели, стабилитроны, резисторы, катушки индуктивности, разрядники, сапрессоры и т.д.

Активные методы защиты отличаются от пассивных тем, что возникшее

возмущение воздействует на исполнительный элемент защиты не непосредственно, а через некоторое управляющее устройство. Последнее обеспечивает усиление возникшего возмущения, что обеспечивает высокую чувствительность активных схем защиты.

Устройства защиты должны:

- при нормальном режиме работы источника вторичного электропитания, не

влияет на выходные параметры;

- обладать необходимой чувствительностью и быстродействием;

- обеспечивать многократность действия;

- достаточно надежны в работе;

- обеспечивать регулировку параметров и характеристик;

- отключение поврежденной части аппаратуры не должно оказывать дополнительных нагрузок на другие приборы;

- иметь малую массу, объем и стоимость.

Наиболее чувствительными даже к кратковременным перегрузкам являются полупроводниковые приборы, применяемые в устройствах электропитания. Если ток и напряжение полупроводникового прибора превышают предельно допустимые значения, то происходит тепловой или электрический пробой, который разрушает р-п переход. Поэтому полупроводниковые приборы, как правило, обеспечиваются индивидуальной защитой.

Пассивные элементы устройств электропитания (резисторы, дроссели, трансформаторы и др.) более устойчивы к перегрузкам. Поэтому они обычно не снабжаются индивидуальной защитой.

Дата добавления: 2014-01-04