Обеспечение электромагнитной совместимости бортовых источников вторичного электропитания подавлением сетевых импульсных помех и рациональной компоновкой силовых элементов

• Автор: Шкоркин, Вячеслав Васильевич
• Шифр специальности: 05.09.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

АННОТАЦИЯ
В первой главе рассмотрена электромагнитная обстановка в бортовых системах электроснабжения (СЭС), проведен обзор работ по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) импульсных источников вторичного электропитания (ИВЭП), представляющих собой преобразователи постоянного напряжения, с радиоэлектронной аппаратурой (РЭА). Приведено описание средств измерений, используемых в работе.
Вторая глава содержит теоретическое обоснование предложенных способов защиты ИВЭП и питаемой ими РЭА от воздействия импульсных коммутационных помех (ИКП) в низковольтных и высоковольтных бортовых СЭС автономных объектов, результаты исследований разработанных устройств на имитационных моделях и их экспериментальную проверку.
В третьей главе приведены результаты исследования углового распределения напряженности магнитного и электрического полей силовых элементов ИВЭП в ближней зоне, выявлены факторы, влияющие на амплитуду и фазовое положение максимумов напряженности магнитного поля, создаваемого электромагнитными элементами, предложена новая методика расчета поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции, сформулированы рекомендации по практическому снижению помехоэмиссии от.электромагнитных и активных помехообразующих элементов конструкторскими средствами.
В четвертой главе приведены разработанные методики измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного комплексного сопротивления (импеданса) энергопреобразующей аппаратуры бортовых систем электропитания космических аппаратов (СЭП КА) в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Аннотация
Введение
Глава 1 Обзор работ по обеспечению электромагнитной совместимости источников вторичного электропитания с бортовой радиоэлектронной аппаратурой
1.1 Электромагнитная обстановка в бортовых
системах электроснабжения
1.2 Способы снижения помехоэмиссии от ИВЭП
1.2.1 Помехоподавляющие фильтры
1.2.2 Экранирование
1.2.3 Оптимизация параметров линий связи
1.2.4 Заземление, металлизация
1.2.5 Рациональная компоновка
1.3 Схемотехнические методы обеспечения электромагнитной совместимости
1.4 Средства измерения в области электромагнитной совместимости
1.5 Основные факторы, влияющие на точность измерения
параметров радиопомех
Выводы по первой главе
Глава 2 Защита ИВЭП и питаемой ими радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных помех
2.1 Импульсные коммутационные помехи в бортовых системах электроснабжения
2.2 Анализ способов защиты от ИКП
2.3 Устройство защиты РЭА от ИКП миллисекундной длительности
в высоковольтных системах электроснабжения
2.4 Защита ИВЭП от перенапряжений и ИКП микросекундной длительности в низковольтных бортовых системах электроснабжения

Выводы по второй главе
Глава 3 Рациональная компоновка как способ снижения помехоэмиссии
3.1 Исследование блоков ИВЭП на помехоэмиссию
3.2 Исследование на помехоэмиссию электромагнитных
элементов ИВЭП
3.3 Расчет поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции
3.4 Снижение поля рассеяния дросселей тороидальной конструкции
3.5 Снижение помехоэмиссии от активных помехообразующих элементов
3.6 Рекомендации по практическому снижению помехоэмиссии конструкторскими средствами
Выводы по третьей главе
Глава 4 Методики измерения амплитуды и спектрального
состава пульсаций напряжения и выходного комплексного сопротивления
(импеданса) ИВЭП
4.1 Предъявляемые требования к выходному импедансу ИВЭП
4.2 Расчет выходного импеданса ИВЭП на имитационной модели
4.3 Измерение импеданса двухканальным осциллографом
4.4 Измерение пульсаций выходного напряжения и импеданса
с использованием анализатора спектра
4.5 Разработка пробника напряжения на диапазон
частот 20 Гц - 10 кГц
Выводы по четвертой главе
Заключение
Список использованных источников
Приложения:
А. Методика расчета ЬС-фильтров радиопомех в среде МаШСАО
с учетом паразитных параметров элементов
Б. Акты о внедрении

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ
На основании проведенного анализа работ по обеспечению электромагнитной совместимости импульсных ИВЭП с бортовой РЭА следует отметить:
1) наиболее эффективным и самым экономичным способом борьбы с индустриальными помехами является подавление их непосредственно в местах возникновения;
2) помехоустойчивость бортовых ИВЭП к ИКП является не менее важным свойством, чем их соответствие предъявляемым требованиям к помехо-эмиссии;
3) задачи обеспечения ЭМС конструкторско-технологическими средствами к настоящему времени решены не в полной мере и требуют проведения дальнейших исследований, в том числе в области компоновки силовых и электромагнитных элементов ИВЭП.