Elektrizitate sistemak azkar garatzen direnean, elektronikoaren tensio transformatorrek (EVTek), elektrizitate sistemetan neurri garrantzitsuen gailu gisa, euren prestazioen estabilitatea eta fiabletasuna elektrizitate sistema batzordeen segurtasuna eta estabilitasuna mantentzeko oso garrantzitsuak dira. Elektromagnetikoko bateragarritasun (EMC) prestazioak, EVTei buruzko nukleo-indikadoreetako bat da, eta zuzenean gailuak konplexu elektromagnetiko inguru guztietan normalki lan egin dezakeen gaitasunarekin eta beste gailuei elektromagnetikoki eragin dezakeen aldetik lotuta dago. EVTei buruzko EMC prestazioen ikerketa eta diseinua mendebalde sakonak egiten badira, elektrizitate sistemaren orokorreko estabilitatea eta segurtasuna hobetu ahal izango da.
1 Elektronikoaren Tensio Transformatorei Buruzko Elektromagnetikoko Bateragarritasun Prestazioen Ikuspegi Orokorra
1.1 Elektromagnetikoko Bateragarritasunaren Definizioa eta Eskerrikak
Elektromagnetikoko bateragarritasuna (EMC) gailu edo sistema bat zehaztutako elektromagnetiko inguruan interferentziarik gabe lan egin dezakeen eta inguruko beste elementu batzuei ez diezaiekeen erraza ez den elektromagnetikoko arazoak eragiten dituen gaitasuna da. EVTei buruz, komplekso elektromagnetiko inguru guztietan neurketen prestazio estabilak mantentzea beharrezkoa da, eta beste gailuetarako elektromagnetikoki ez diezaiekeen interferentzia sortzen. Beraz, EVTei dizainatu eta fabrikatzeko etapeetan, EMC prestazioak kontuan hartu behar dira, eta baliabidezko segurtasun neurriak definitu behar dira.
1.2 Elektronikoaren Tensio Transformatorei Buruzko Lan Ariketa
EVTei magnetismo indarraren printzipioa eta neurketu elektronikoko teknologia zehatzak erabiltzen dituzte elektrizitate sistemetako tenorio altuaren senialak tenorio baxuaren seniale bihurtzeko. Normalean, osagaia nagusiak, bigarren aldizko bihurtzaile-kurtsua, eta senialen prozesamendu unitatea dituzte. Osagaia nagusiak tenorio altuen senialak osagaia nagusiaren tenoriorekin proportzionalak diren korronte/voltaje senial txikiak bihurtzen ditu; bigarren aldizko bihurtzaile-kurtsuak horien seniale txikiak digital/analogoko seniale estandarretara bihurtzen ditu; senialen prozesamendu unitateak filtratzen, handitzen, eta kalibratzen du neurketuak zehatztasuna eta estabilitatea hobetzeko. EVTek neurketu kanalu bakarreko/kanal anitzeko tenorioko, elektronikoaren korronte transformatorei neurketu kanalu bakarreko/kanal anitzeko korronteetarako, edo irudian ikusten den moduan integrazio transformatorei neurketu noranzko bakarreko tenorio, korronte eta dagokion potentzia berean ematen duten formak hartu ditzakete.
1.3 Elektromagnetikoko Harassamentuaren eta Elektromagnetikoko Sensibilitatearen Analisia
EVTei elekktromagnetiko inguruan kanpoeko elektromagnetikoko harassamentuaren aurpegia da, hala nola odol-ildotan eta iturrietako operazioetan sortzen diren transienteak, neurketu erroreen handitzea eta datuen instabilitatea sor dezaketen; berdintasunean, EVTei bere hautan sortzen diren maigatuen harmoniko altuak eta elektromagnetikoa erradiazioak beste tresna elektriko asko ere interferentzia dakitezke. Beraz, EVTei dizainatu beharrean, elektromagnetikoko harassamentu eta sensibilitatearen arazoen gainean oso jasangarria kontuan hartu behar da, eta supresio eta babesteko neurriak hartu behar dira.
EVTen elektromagnetikoko bateragarritasun prestazioen proba benetako lanaldiaren estabilitatea eta zehaztasuna bermatzeko atal garrantzitsu bat da. Interferentziari erantzuten duen gaitasuna adierazten du eta proba-emaitzetan A eta B motatako ebaluazio estandarrak ditu:
2 Elektronikoaren Tensio Transformatorei Buruzko Elektromagnetikoko Bateragarritasun Prestazioen Probak Analisiak
2.1 Proba Edukia eta Ebaluazio Estandarroak
Klase A: Esplika da EZTak elektromagnetikoko harassamentuaren aurpegi dutenean, neurketu-zehaztasuna muga espezifikoen barruan mantentzea eskatzen du, eta irteera voltajearen seniala balio erreala bilaka dadin, elektrizitate sistemaren monitorizazioa eta kontrola eragiten ez duena.
Klase B: Neurketu-prestazioen (babesa ez duten atalarekin zerikusirik gabeko) momentuzko jaitsiera onartzen du, baina babes-funtzioen exekuzioa eragin ez duen, eta tresna berreskuratu/rehasatu ezean; irteera voltajea 500Vtik behera kontrolatu behar da elektrizitate sistemari interferentzia ez dioen bezala.
2.2 Hedatutako Interferentziei Buruzko Probak
Hedatutako interferentziak kable eta metal-tubo derborekin hedatzen dira, eta EZTek ukitzen dituzten elektromagnetikoko harassamentu mota nagusi bat dira. Bi proba-mota ditu:
Induktiboki kargatutako kontaktoreak eta relekuak deskonektatzen direnean sortzen diren transienteak (espektru frekuentzia lau bat dituzten) simulatzen ditu. Eztabaidaren biribil-bihurketa azkarra aplikatzen zaie EZTei, irteera voltaje-senialaren estabilitatea eta zehaztasuna ikusten dira, eta interferentziari erantzuten duen gaitasuna ebaluatzen da.
Igorle (Txurrut) Inmunotasunaren Proba: Iturrietako operazioetan eta odol-ildotan (energia handiak eta denbora laburrekoak dituzten) sortzen diren transiente overvoltaje/overkorronteak simulatzen ditu. Amplitud jakin bat duen igorle-voltajea aplikatzen zaie EZTei, tresnen urrundegarritasuna eta prestazioen estabilitatea probatzeko.
2.3 Erradiatutako Interferentziei Buruzko Probak
Aldizko elektromagnetiko inguru desberdinak simulatzeko lau proba-mota ditu:
Indarra Maiztasuneko Magnetikoaren Inmunotasunaren Proba: Intentsitate jakin bat duen indarra maiztasuneko eremu magnetikoa aplikatzen zaie EZTei, irteera voltaje-senialaren estabilitatea eta zehaztasuna ikusten dira, eta indarra maiztasuneko eremu magnetiko inguruan interferentziari erantzuten duen gaitasuna ebaluatzen da.
Oszilazio Errekurtsibo Magnetikoko Inmunotasunaren Proba: Altu tensioaren subestazio batean diskonexioa aldatzen denean sortzen den oszilazio errekurtsibo magnetikoa (oskilo bortitz eta maiztasun altua dituena) simulatzen du. Eremu magnetiko hori EZTei aplikatzen zaio neurketu-prestazioen estabilitatea probatzeko.
Pulsor Magnetikoko Inmunotasunaren Proba: Odol-ildoak metal pieza batean eragiten denean sortzen den pulsor magnetikoa (aumentu azkar eta goi-balio altua dituena) simulatzen du. Pulsor magnetiko hori EZTei aplikatzen zaio tresnen isolamendu-prestazioak eta neurketu-zehaztasuna eragiten dituen ikusteko.
Erradio-Frekuentziako Erradiatutako Elektromagnetikoko Eremuaren Inmunotasunaren Proba: Industriako elektromagnetiko iturrietatik, erradiodun antolamenduak/movil komunikazio base-stationetatik etorkizun parazitoak simulatzen ditu. Intentsitate jakin bat duen erradio-frekuentziako elektromagnetikoko eremu bat EZTei aplikatzen zaie, irteera senialaren estabilitatea ikusten da, eta interferentziari erantzuten duen gaitasuna ebaluatzen da.
3 Elektronikoaren Tensio Transformatorei Buruzko Elektromagnetikoko Bateragarritasunaren Dizainu Printzipioak
3.1 Zirkuituaren Dizainu Printzipioak
Ondorengo Lurraldea: Ondorengo lurralde teknologiak erabili behar dira zirkuituaren senialen lerroak karrotxatik isolatzeko, karrotxatik senial zirkuitura harreman koplatua blokeatzeko, sorotzaileak gutxitzea, eta senialen zehaztasuna eta estabilitatea hobetzeko.
Lerro Ordaintze Logikorra: Indarren eta lurralde eta senialen lerroen kokapena optimizatu behar da. Lerroen banaketaren paraleloa gutxitzea eta lerro arteko koplatu-interferentziak minimizatzeko metodoak, hala nola marro-larrizko eta ortogonalki ordaintzea, erabili behar dira.
Filtro Kapazitatearen Dizainua: Moduluko indarren sarrera puntuan filtro kapazitateak konfiguratzea beharrezkoa da. Kapazitate-balioa, tensiorako borroka, eta maiztasun-enpresa faktoreei oinarrituta hautatu behar dira indarren bidez sartutako maigatuen soinua eta interferentzia iragazteko.
Eskala Baxuko Logika Dizainua: Lehenetsi behar dira eskala baxuko logika gailuak (adibidez, 3.3V eskala gailuak) haserreko logika-altu nahikorrak saihesteko, zirkuituaren indar erosten duen eta maigatu soinua sortzen duen.
Igoera/Esbelta Denbora Kontrola: Zirkuituaren funtzioak onartzen dituen gehienetan igaro/esbelta denboraren bertsioa aukeratu behar da maigatu-komponentu inutilak mugatuz, zirkuituko maigatu soinua gutxitzea, eta senialen estabilitatea eta zehaztasuna hobetzeko.
3.2 Barne Egitura Dizainu Printzipioak
Itxita Dauden Babeste Egitura: Karrotxaren gorputza itxi egiturako babeste diseinua duen, gerturako kontaktu ona eta lurraldea duten gainazal guztiak, kanpoeko elektromagnetiko eremuen interferentzia efektiboki blokeatzen ditu, eta barneko elektronikoa babesten du.
Karrotxan Izarritako Lerroen Gutxikortea: Karrotxan izarritako lerroen luzera laburtzeko, kokapena optimizatuz eta osagaiak arrazoitzat ordaintuz, elektromagnetiko erradiazioa eta koplatu-interferentzia gutxitu behar dira.
Lerroen Taldekatzea: Senial motari (digital eta analogo senialak bereizteko) jarraian lerroak taldekatu behar dira, eta distantzia jakin bat mantentzen da lerroen arteko eragina gutxitzea, eta senialen argitasuna eta zehaztasuna hobetzeko.
Konduktiboa Dauden Itsasontziak: Karrotxaren interfazeetan konduktiboa dauden itsasontziak erabili behar dira elektrikoki konektatuta eta babesteko efektua onartzen duen, kontaktu-renorbidea gutxitu eta babesteko efektibitatea hobetzeko.
4 Elektronikoaren Tensio Transformatorei Buruzko Elektromagnetikoko Bateragarritasun Prestazioen Hobekuntzarako Estrategiak
4.1 Indar Portuen Antzerrantza Dizainua
Indar Filtroak Instalatu: EZTen indarraren balio eta lan-inguruan oinarrituta, indar-filtro osoak hautatu behar dira, eta indar-sarrera puntuan hurbil instalatu behar dira, maigatuen soinua eta transienteak iragazteko, eta indarraren puritatea bermatzeko.
Errepikatutako Indar Dizainua: Modulu indar anitz konfiguratzea. Modulu bakarra huts egin denean, geratzen direnak azkar indarra hartzen dute, EZTen indarren fiabletasuna, antzerrantza, eta orokorreko estabilitatea hobetzeko.
Indar Lerroen Babeste eta Lurralde Handitzea: Indar lerroak babesteko kableak erabili behar dira elektromagnetiko erradiazioa eta koplatua gutxitzeko; lerroen lurralde ona ziurtatzeko, interferentzia elektrikoak lurraldera sartu, eta EZTei ez eraginezkoak izateko.
4.2 Senial Portuen Elektroestatikoko Desagertze Babesa
Transientzien Harassamentu Absorbentzia Gailuak Instalatu: Transientzia tensio apaintza diodoei (TVS), varistorei, eta beste gailuei osoak hautatu behar dira. Gailu hauek elektroestatikoki desagertzean energia azkar joatea ahalbidetzen dute, tensiora bitarteko segurua mantentzen du, eta barneko elektronikoa babesten du.
Diferentzial Senial Trasmitazio Metodoa: Seniala positiboki eta negatiboki kanal bihurtu behar da diferentzial trasmitatzeko. Kanalen arteko senial-diferentzia erabiliz informazio efektiboa atera, interferentzia-komun erresistentzia, senial trasmitazioaren kalitatea hobetu, eta elektroestatikoko desagertzearen interferentzia gutxitu.
4.3 Karrotxaren Babeste Prestazioen Hobekuntza
Magnetismo Handiak Dituzten Materialak Hautatu: Magnetismo handia dituzten materialak, hala nola hierroko plaka, karrotxa egin behar dira, eremu magnetikoaren babeste-gaitasuna hobetzeko, eremu magnetikoaren energia ondorioztatzen eta banatzen, eta EZTaren barneko interferentzia gutxituz (metalen erlatiboa magnetismoak taula 1an agertzen dira).
Karrotxaren Egitura Dizainua Optimizatu: Itxita dauden babeste egitura erabili behar da karrotxaren gainazal guztiak kontaktu ona eta lurralde ona dutela ziurtatzeko, eta babeste-efektu hobetuz.
Karrotxaren Lurralde Behartzea: Karrotxa eta lurralde arteko konektatzaile fiable bat ziurtatu behar da, interferentzia elektrikoak lurraldera sartu, eta babeste-efektibitatea hobetzeko.
5 Iraultza
Artikulu honek EZTei buruzko EMC prestazioen ikerketa sakona egiten du, zirkuituaren dizainu eta barne egitura dizainuaren aspektuetatik printzipioak proposatzen ditu, eta indar portuen antzerrantza dizainua, senial portuen elektroestatikoko babesa, eta karrotxaren babeste hobekuntza estrategiak formulatzen ditu. Helburua da EZTei konplexu elektromagnetiko inguru guztietan antzerrantza-gaitasuna eta estabilitatea hobetu, elektrizitate sistemetan tenorio-senialak zehaztasunez eta fiableki neurtzeko, eta elektrizitate sistemaren segurtasuna eta estabilitatea mantentzeko oinarri solida bat ematea.
