Космонавтика  Грозовые разряды 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

Таблица 4.28. Практические аспекты применеиня простейших

защитных фильтров

Тип фпльтра п область его применения

Достоинства

Недостатки

Помехоподавляю-щ и й конденсатор. Включается параллельно нагрузке для отвода энергии помехи на землю. Как правило, это про.ходной конденсатор. Применяется в случаях, когда внутреннее сопротивлепие источника помех и нагрузки велико

Исключает емкостную и индуктивную связи между в.чоднымн и вы-.ходными пепями, особенно на высоких частотах. Исключает посчедо-ватсльный резонанс индуктивности, шунтирующей цепи и емкости на частотах выше частоты резо1шнса

Про-кодные конденсаторы выпускаются па низкие напряжения

Сглаживающая индуктивность. Включается последовательно в рассечку цепи для ограничения скорости изменения тока наводки. Применяется в случаях, когда оиутрепнее сопротивление источника помех и нагрузки мало

Простой и эффективный способ уменьшения амплитуды и увеличения

длительности импульсной фронта наводки

Применяется только на частотах более 1 МГц. На низких частотах его действие пренебрежимо мало

Г-о б р а 3 и ы й фильтр. Включпется в nemi электропитания как сетевой фильтр. Наиболее эффективен в вы-сокоомных цепях. Фильтр с емкостным входо.м применяют, когда внутреннее сопротивлепие источника помех велико, а сопротивление сети мало. Фильтр с индуктивным в.ходом целесообразно применять в обратных ситуациях

Малая стоимость, простота в конструировапии, изготовлении и эксплуатации

Вносит значительные добавочные 1ютери в случае рассогласования сопротивлений в.ходных и выходных цепей, в связи с чем требует допол-1штелыюго согласования фильтра с этими цепями

П-о б р а 3 и ы и ф и л ь т р. Применяется в качестве линейного фи.чьтра в высокочастотных цеиях. Целесообразно использовать в тех случаях, когда импедансы источника помех и нагрузки неизвестны

Не требует дополпи-тсльного согласования входных п выходных цепей

Возможны случайные резонансы на некоторых частотах, что приводит к увеличению амплитуд отдельных гармоник помех

Т-о б р а 3 н ы й фильтр. Применяется в ключевых схемах и используется в качестве линейного фильтра

Эффективно уменьшает уровень помех в линиях с низкопмной нагрузкой

Высокая стоимость и возможность случайных резонансоп

Таблица 4.29. Электрические характеристики помехоподавляющих

конденсаторов

Тип конденсатора

Момиигльная емкость, пФ

Иаппяженпе, в

постоянное 1 переменнее

Ток. А

номпналь-иыЛ

максимальный

Керамические про-

ходные и опор-

К10У-1 (вар1[анты А,

150; 330; 2200, 4700

К10П-4 (варианты А,

В. Д)

3,9... 6800

250: 350

К10-44

(100 ...0,022) мкФ

К10-51

3.9... 4700

КТП.М-1

68; 100; 330

1000; 2000

КТП-1; КТП-2;

5,6... 480;

КТП-3 (варианты А.

400... 750

Б, В)

1500... 15 000

КО-1; КО-2

6,8... 330

100; 500

(варианты .Л, Б)

1000 ...4700

КДО-1; КД02

3.3... 100; 1500; 2200

400; 500

Бумажные Л\БП

ОБПТ

КБПС-Ф КЗ*

односекинонныс

двухсекпионныс ЗБ*

КБП-Р ОКБП-Р

КБП-С; КБП-Ф; ОКБП-С; ОКБП-Ф

(2; 5; 8; 10) мкФ

(0,22; 0.47; 1.0) мкФ (0,022; 0.047) мкФ (0.1; 0.22) мкф (0.1 ... 1,0) мкФ

2X0.17 мкФ

С, = (0,022... 1,0) мкФ С2= (0,047 ... 0.22) .мкф Саб =(0,024... 1.11) мкФ

QJ= (0,0885 ...0.4) мкф 0,022 мкФ

(0,047; 0.1) мкФ

(0,022... 1.0) мкФ

30; 36

125: 250

250... 1500

127; 220

250 ГОО 127 220 125 250 50 127 125... 1600

50... 50П

10 10 20... 70

200... 600 70... 300 10... 40 14... 24



Пленохтые 1ч72П-3*

ОППТ

К73-18*

К73-21*

(0,022... 0,47) мкФ (0,1; 0.25) мкФ

0,27 мкФ (0.47...3,3) мкФ

125... 1600

50 30

50... 500

127; 220

40 ...70 25; GO

10 4... 10

Комбинированные К75-42 К75 43* К75П-4* К75-37*

К75-41*

(0.022... 0,56) мкФ (0.22... 10) мкФ (0,022 ...0.1) мкФ Ci= (0.1 ...0.68) мкФ С, = (0,0022; 0.0047) млФ C f,= (0.1 ...0.68) мкФ

Cll=iOQ47; 0,01) мкФ

С,-(0.25; 0.5) мкФ С. = (0,0068, 0,01) мгчФ С, з=(0.25; 0,5) мкФ С2-= (0.0134: 0.02) мкФ

300 ...1600 300... 1600 250... 1000

10... 63

Танталовые оксидно-полупроводниковые К53-17

(2,2 ...68) мкФ

6,3; 16; 30

* См. табл. 4.;Ю; для значепнП напряжений и токов см. также ГОСТ 25519-82. Конденсаторы постоянной емкости иоме,чомодавляющис. Ряд номинальных напряжений и токов.

Характерная особенность работы дросселей в качестве помехоподавляющих кондснсаторов является их малая собственная индуктивность, составляющая велнч1шу порядка 10-... 10 ** Гн.

Помимо традиционного исполнения, помехоподавляющие конденсаторы выпускают опорными п проходными: опорные представляют собой конструкцию, одним из выводов которой является опорная металлическая пластина с резьбовым креплением; проходные выпускают коаксиальными (один из выводов которых представляет собой токоведущий стержень, по которому протекает полный ток внешней цепп, а функции другого выполняет корпус) и некоакспальны-мн (через оба вывода протекает полный ток внешней цепп). Проходные керамические конденсаторы имеют конструкцию трубчатого или дискового типа в виде многослойных монолитных шайб.

Основные электрпческпе характеристики помехоподавляющих конденсаторов приведены в табл. 4.29 и 4.30.

Сглаживающие дроссели. Используются как в качестве самостоятельных устройств ограничения скорости пере.ходных процессов в цепях РЭС, так и в виде составных частей фильтров.

Тип конденсатора

Электрическая схема

Тип конденсатора

Электрическая схема

КЗ (двухсскпионный)

с:-\

K73-2I


КЗ (односекционнын); К75П-4 j

К75-43

FI/ С

ОБИТ; ОКП: КБПС-Ф: Л\БП; К72И-3; К73-18; К75-42

К75-41

ЗБ; К75-37

Харагчтерная особен1гасть работы дросселей в качесте помехоподавляющих .элементов в том, что они должны обладать достаточно большим сопротивлением в широком диапазоне частот. Однако для выполнения этого требования на низких частотах необходимо делать катуи1ки со значительной индуктивностью и большим числом витков, в результате чего возрастает собственная емкость катушек, уменыпающая их сопротивлепне на высоких частотах. Помимо этого, во избежании потерь, надо стремиться к тому, чтобы активное сопротивление катушки бы.ю минимальным. В большинстве случаев пнд>ччтивиость дросселей не должна превьпнать 500 мкГп, при этом их конструкцию выдерживают такой, чтобы собственная емкость не превышала 100 пФ.

Зачастую катушки индуктивности дроссе.чей выполняют на ферромагнитных серлечннках, в качестве материалов для которых используют пермаллой (50Н; 80НХС; 79HII), ферриты (марганец-цннковые, никель-цинковые), магннтодиэлек-трпки ira основе карбонильного железа и на основе альснфера (типа ТЧ и ВЧ),

Для фильтрации сетей электропнтаггня большой мопишстн индуктивность дросселей па частоте 0,25 МГц обычно не должна превышать 10 мкГн. В этом случае целесообразно применять безвитковые дроссели, представляющие собой прямол1шейный токовсдущий стержень (провод защищаемой цепы с током помехи), окруженшлй магнитопроводом (как правило, феррнтовым кольцом). В табл. 4.31 приведены расчетные формулы для определения индуктивное гей помехоподавляющих дросселей наиболее распространенных конструкций.

Защитные фильтры. Номенклатура фильтров серийно выпускаемых и пригодных к использованию в качестве грозозащитных элементов цепей РЭС счепь ограшпсна. Обыч1го в каждом конкретном случае приходится произво-Д1ггь расчет защитных фпльтров, отвечающих требуемым характеристикам. Осо-

12 1087 177



Таблица 4.31. Расчетные формулы для определения индуктивности

различных типов сглаживающих дросселей

Tirn дросселя

Расчетные формулы для опрсделсггня индук-тнвностн, мкГи

Однослойная воздуппгая нп-лннлрическая катушка

11! !

(wDJ .10-3

/к-г0.45/к

iOO/к

при /к>0.3 Dk; при /к>£)к

Многослойная воздушная ип-лиидрическая катушка с намоткой тппа Универсаль или внавал

0.08 (ttDcp к)=

ЗОсрк+9-к+10с

Безвитковый дроссель

/-=0,2jA /cp 1

d, \

Ирм -т < 1

Бнфилярный дроссель


!-ч L ср

-1-0,Зи.Ар(--°)

пппмрччние Здесь- а-- число витков; ii,. - начальная магнитная про- ицаемСГфсрритово? ш<Гп/см; /ср-длина Р-ХГвсГ1и -прсводГ - сечение магиитопровода; Рср-периметр среднего витка. Все ли нейные размеры даны в сантиметрах.

бенно это необходимо при использовании фильтров в составе гибридных схем зашиты. По результатам расчета фильтра производится выбор Tima и параметров конленсаторов и дросселей.

Из выпускаемых промышленностью cepm i помехоподавляющих и сглаживающих фильтров наиболее приемлемыми для грозозащитных целей являются П-образпые фильтры типа ФП (табл. 4.32). предназначенные для работы в диапазоне частот 0,15... 1000 МГц, с эффективностью подав.тенпя по.мех 60. 80 и 100 дБ.

Таблица 4.32. Основные характеристики фильтров типа ФП

Рабочий ток. А

Рабочее напряжение. В

Тип сердечника дросселя и иилук-тнвиость. мкГн

Емкость конденсаторов. мкФ

посто-ятгын ток

частот! 50

□й. Гц 400

И1>О.ЧОДП0И

КБТ-.\\1-1

ФП-1

СБ-3; 400

0.22

ФП-2

СБ 5: 160

0.47

ФП-3

СБ 5; 160

0.47

ФП-4

1600

СБ 5; 400

0.22

ФП-5

10.0

СБ- 5; 25

ФП-6

20,0

СБ 5; 26

Ф11-7

СБ 3; 400

0,47

ФП-8

1500

СБ-5: 1000

0,22

2X0,5

ФП-9

1000

СБ-5; 400

0,47

2X0,5

ФП-Ю

10,0

СБ 5; 63

2X1,0

ФП-11

16.0

1000

СБ 3; 160

0,47

2X0,5

ФП-12

20,0

ПЛ; 63

2X0.5

ФП-ЛЗ

20.0

1500

П.?1; 160

0,22

2X1,0

ФП-14

40,0

1500

ПЛ: 63

0.22

2X1.0

ФП-15

70,0

Безвитковый; 6

2X1.0; 4,0

ФП-16

150,0

То же 6

ФП-17

150,0

1000

> 6

2X1.0: 4.0

ФП-18

600.0

1000

* 6

Примечание. Фильтры ФП-15 и ФП-16 - двухпроводные. Рабочее затухание прн активной ФП-1 ФП-6 -60 дБ; ФГ1-7... ФП-И - 80 дБ; ФП-12... ФП-18

четырехпроводные. остальные 1гагрузке 50 Ом у фильтров 100 дБ.

Защитные блок и представляют собой четырехполюсники, состоящие из нпдуктивностей и емкостей и предназначенные для ограничения поперечных перенапряжений (провод - провод), возникающих в протяженных электрических цепях постоянного и переменного тока электропитания полупроводниковых приборов РЭС связи. Необходимость включения защитных блоков (ЗБ) в электрические цепи питания постоянного тока полупроводниковых приборов вызвана тем, что аккумуляторные батареи, обладающие небольшим внутренним со-npoTHB.ieirneM, ие являются хорошим средством ограничения поперечных пере-чапряжеппй. В результате этого на протяженных линиях электропитания, идущих от аккумуляторной батареи к потребителю, возникают токи наводок от внешних источников перенапряжений, которые нередко превосходят импульсную прочность полл-проводниковых приборов. Цепи электропитания переменного тока требуют продольной защиты от возникающих при грозовых влияниях пульсаш1п питающего напряжения.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43