Podobné dokumenty
VLASTNOSTI PLOŠNÝCH SPOJÙ




11 Elektrické specifikace Mezní parametry* Okolní teplota pøi zapojeném napájení 40 C až +125 C Skladovací teplota 65 C až +150 C Napájecí napìtí na V

1.2 Realizace èekání pomocí jednoduché programové smyèky Pøíklad 3: Chceme-li, aby dítì blikalo baterkou v co nejpøesnìjším intervalu, øekneme mu: Roz

9. Harmonické proudy pulzních usměrňovačů

Spínaèe jsou elektrické pøístroje, které slouží k zapínání, pøepínání a vypínání elektrických obvodù a spotøebièù. Podle funkce, kterou vykonávají, je


CTR pro optoèlen s LED a tranzistorem:,& &75 = [%] U, CE = const ) Obvykle CTR urèíme pøi I F = 10 ma a U CE = 5 V. Hodnoty zjistíme z tabulky.,& &75

:5$ =islv GDW V DOWHUQDFt QHMY\ããtKRELWX

3/ %,1'(& 83'1 &( &3 )XQNFH. + ; ; ; ; / ; ; + ; EH]H]PuQ\

12 15 Instalace mikroturbíny v blokové plynové výtopnì " ZADÁNO: Instalace mikroturbíny v blokové plynové výtopnì Zjistìte: 1 Zda je ekonomicky výhodn

Vytváøení sí ového diagramu z databáze: pøíklad


3.1 Útlum atmosférickými plyny Rezonance molekul nekondenzovaných plynù obsažených v atmosféøe zpùsobuje útlum šíøících se elektromagnetických vln. Ab

Izolaèní zesilovaèe s IL300 Zapojení izolaèních zesilovaèù s IL300 se liší pøedevším režimem v nichž pracují interní fotodiody Podle toho zda interní


NULOROVÉ MODELY Spokojíme-li se pouze se základní analýzou elektronického obvodu s ideálními prvky, osvìdèuje se èasto užití nulorových modelù aktivní

M R 8 P % 8 P5 8 P& & %







než je cca 5 [cm] od obvodu LT1070, doporučuje se blokovat napětí U IN




8. ZÁKLADNÍ ZAPOJENÍ SPÍNANÝCH ZDROJŮ

]PHQãLWIRQW ]Y WãLWIRQW QDVWDYLWIRQW XORåLWVRXERU Y\WLVNQRXWVRXERU Y\WYR LWQRYêVRXERU


nažhavováním elektronek, takže nedochází k neúmìrnému pøetìžování filtraèních kondenzátorù pøi nábìhu anodového proudu. Polovodièový usmìròovaè vytvoø






( &. t S D Q 1 % 32/( þdv. 6 $ ý 3528' f V. f U L P. 8 d7 7 8 W , P W W

2kapitola 2 ŠÍØENÍ VLN V ZÁSTAVBÌ PRO MOBILNÍ BUÒKOVÉ SYSTÉMY 2.1 Šíøení vln v pásmu UHF Mobilní spoj Šíøení v poloprostoru




Kniha je urèena všem zájemcùm o teorii elektrických obvodù Poslouží jako pøíruèka pro praxi, ale i jako uèebnice pro studenty støedních a vysokých ško



Skalární a vektorový popis silového pole

PDWHULiO FS>-NJ ±. FS>NFDONJ ± ƒ& VW teur åhoh]r FtQ KOLQtN N HPtN. OHG DONRKRO ROHM FFD FFD SHWUROHM UWX YRGD Y]GXFK YRGQtSiUD KHOLXP

Obsah PŘEDMLUVA 11 ÚVOD 13 1 Základní pojmy a zákony teorie elektromagnetického pole 23

2 Deset jednoduchých zkušebních a indikaèních zapojení Na následujících stranách je vidìt, že i velmi jednoduchá zapojení se svìtelnými diodami mohou




Kapitola 3 UNIPOLÁRNÍ TRNZISTORY 3.1 Obecný popis Unipolární tranzistory s pøechodovým hradlem (JFET) MOSFET MOSFET zvláštní k

P P P ) Mw Mj = = + ,P H,P H H,P H H. ww j ww j ww = + , P H j

2 PARALELNÍ ROZHRANÍ Paralelní rozhraní realizuje pøenos dat mezi vnitøní sbìrnicí øídicího systému a vnìjším prostøedím po znacích, neboli po slabiká


/2*,.$ 5(6(7 Ë=(1Ë +$/7 *(1(5È ',129é & 6./ $/8. ' /,ý. ýë7$ý 5(*,675 5(*, é. 6e5,29é 5(*,675 * $.808/È725 5:0. %8',ý(/ 45(*,675 5(*

červená LED 1 10k LED 2


4 DIELEKTRICKÉ OBVODY ZÁKLADNÍ POJMY DIELEKTRICKÝCH OBVODŮ Základní veličiny a zákony Sériový a paralelní

2.4 Cykly 2. ZÁKLADY JAZYKA C








URW( = GLY' = r GLY% =

2 Základní zapojení èasovaèe 555 Základní zapojení jsou taková zapojení, na kterých se na jedné stranì vysvìtlují základní principy funkce obvodu nebo

kap..2 Plochy (Surfaces) Plochy jsou rozšíøením NURBS køivek. Zatímco køivka NURBS používala jednorozmìrnou interpolaci (U), u ploch je navíc pøidán d

4.8 Jak jsme na tom v porovnání s jinými přístupy





Skládaèka Obr 48 G15 VBP Co to dìlá: Naète vybraný obrázek (vybraný pomocí CommonDialog1), vytvoøí MxN komponent PictureBox obsahujících odpovídající


MU-411/412 MU-811/812. 4x AIN (12 bitù), RS-485

map Manažerský nástroj pro analýzu mailové komunikace firemních týmù a neformálních skupin


28/40VÝVODOVÝ, 8BITOVÝ CMOS MIKROKONTROLÉR S A/D PØEVODNÍKEM, FLASH PAMÌTÍ PRO PROGRAM A SRAM/EEPROM PRO DATA VLASTNOSTI Velmi výkonný kontrolér s arc


Vývody kontaktù ovládacích obvodù stykaèù a pomocného napájení jsou na svorkovém poli, jak je obvyklé u pøstrojù modulového provedení. Provedení èelní





9. Kompenzace účiníku u spínaných zdrojů malých výkonů




Matematika I Podprostory prostoru V n



D DE = = + [ + D[ [ D = - - XY = = + -


ČÁST V F Y Z I K Á L N Í P O L E. 18. Gravitační pole 19. Elektrostatické pole 20. Elektrický proud 21. Magnetické pole 22. Elektromagnetické pole

Transkript:

Vážení zákazníci, dovolujeme si Vás upozornit, že na tuto ukázku knihy se vztahují autorská práva, tzv. copyright. To znamená, že ukázka má sloužit výhradnì pro osobní potøebu potenciálního kupujícího (aby ètenáø vidìl, jakým zpùsobem je titul zpracován a mohl se také podle tohoto, jako jednoho z parametrù, rozhodnout, zda titul koupí èi ne). Z toho vyplývá, že není dovoleno tuto ukázku jakýmkoliv zpùsobem dále šíøit, veøejnì èi neveøejnì napø. umis ováním na datová média, na jiné internetové stránky (ani prostøednictvím odkazù) apod. redakce nakladatelství BEN technická literatura redakce@ben.cz

kapitola TYPY VZÁJEMNÝCH VAZEB.1 Induktivní vazba... 2.2 Kapacitní vazba... 44. Galvanická vazba... 61.4 Elektromagnetická vazba... 111

Vzájemné elektromagnetické ovlivòování jednotlivých zaøízení se mùže uskuteèòovat pøenosovými cestami, které jsou znázornìny na obr..1. Obr..1 Zpùsoby vzájemného elektromagnetického ovlivòování Z hlediska teoretické analýzy problematiky je zøejmé, že pøenos vyzaøované energie mezi jednotlivými zkoumanými zaøízeními se uskuteèòuje následujícími zpùsoby: induktivní vazbou kapacitní vazbou galvanickou vazbou elektromagnetickým polem.1 Induktivní vazba Induktivní magnetická vazba je typická pro dvì galvanicky oddìlené smyèky elektrického obvodu, pøièemž alespoò jednou z nich protéká èasovì promìnlivý proud, který v jejím okolí vytváøí èasovì promìnlivé magnetické pole. Vliv jednoho obvodu na druhý je v tomto pøípadì dán velikostí proudu, strmostí jeho nárùstu nebo poklesu, magnetickými vlastnostmi prostøedí, ve kterém se obvody nacházejí a geometrickým uspoøádáním obou obvodù. 2 Kováè, Kováèová, Kaòuch: EMC z hlediska teorie a aplikace A

.1.1 Teoretická analýza Pro prediktivní vyšetøení vlivu induktivní vazby vycházíme z následujícího pøípadu, kdy budeme uvažovat dvì samostatné elektrické smyèky s délkami l 1 a l 2, kterými protékají proudy i 1 a i 2, pøièemž budeme vyšetøovat vliv smyèky l 1 na elektrické pomìry ve smyèce l 2, jak je to uvedeno na obr..2. Obr..2 Analyzovaný pøípad induktivní vazby Vycházíme z Maxwellovy rovnice pro kvazistacionární pole % URW ( = (.1) W která vyjádøuje zákon elektromagnetické indukce v diferenciálním tvaru. Její vyjádøení v integrálním tvaru dostaneme tak, že vytvoøíme plošné integrály obou stran. % URW ( G6 = G6 = % G6 W W (.2) 6 6 6 Aplikací Stokesovy vìty dostaneme v ( GO O φ = W (.) Výsledný tvar indukovaného napìtí u i2, vyvolaného více (N) závity proudovodièe, je dán vztahem φ ψ XL = 1 = W W pøièemž (.4) O P = GO L= L (.5) A Typy vzájemných vazeb

O N = GO M= M (.6) jsou délky jednotlivých smyèek. Pro vìtšinu vyšetøovaných obvodù ve výkonovém polovodièovém mìnièi platí, že se jedná jenom o jednoduché smyèky, pro které budeme uvažovat poèet závitù N = 1, a tedy Y = F. Magnetický tok spøažený s vyšetøovaným obvodem, který je vyvolán proudem v jiném obvodu, je dinován jako ψ = 0 L (.7) Dosazením vztahu (.7) do rovnice (.4), definující indukované napìtí, dostaneme GL XL = 0 GW (.8) kde koeficient M pøedstavuje vzájemnou indukènost mezi obìma obvody. Definování celkového magnetického toku y 1 = F 1, který je vyvolán prvním obvodem a protéká plochou druhé smyèky, mùžeme uskuteènit pomocí integrálu vektorového potenciálu magnetického pole podél uzavøené smyèky l 2. φ = v $ GO O (.9) kde vektorový potenciál $ pole vláknového vodièe, kterým protéká proud i 1, je dán vztahem µ L GO $ = v U O (.10) Dosazením výrazu (.10) do vztahu (.9) pro magnetický tok F 12 dostaneme µ L GO µ L GO GO φ = v v GO = vv (.11) O O U OO U Vydìlením levé a pravé strany rovnice hodnotou proudu i 1 získáme hledaný výraz pro velikost koeficientu vzájemné indukènosti M. µ GO GO vv O O U 0 = (.12) 4 Kováè, Kováèová, Kaòuch: EMC z hlediska teorie a aplikace A

Jestli v následujícím kroku vykonáme pøechod od integrálu po uzavøené smyèce k sumì délkových elementù v pøíslušné smyèce, tak dostaneme upravené výrazy pro velikost vzájemné indukènosti M a taktéž i indukovaného napìtí u i v diferenciální podobì. µ GO GO µ GO GO FRVγ 0 = 0 = = (.1) P N P N P N L M L M LM LM L= M= L= M= ULM L= M= ULM GL P N µ GO XL = GW L= M= GO FRVγ L M LM U LM (.14) Obr.. Délky, definovány souøadnicemi koncových bodù v D prostoru Dle obr.. pro prostorový vektor délky GO, který je definován poèáteèním bodem A 1 se souøadnicemi (A x1, A y1, A z1 ) a koncovým bodem A 2 se souøadnicemi (A x2, A y2, A z2 ) platí GO = $ $ [ $ $ \ $ $ ] (.15) [ [ \ \ ] ] Podobnì pro prostorový vektor délky GO platí [ [ \ \ ] ] GO = % % [ % % \ % % ] (.16) Skalární souèin vektorù délek mùžeme v tøírozmìrném kartézském prostoru vyjádøit pomocí souøadnic poèáteèních a koncových bodù obou vektorù. GO GO = $ $ % % $ $ % % [ [ [ [ \ \ \ \ $ $ % % ] ] ] ] (.17) A Typy vzájemných vazeb 5

Pro vzdálenost r 12, støedù tìchto dvou vektorù bude platit %[ %[ $ [ $ [ %[ $ [ % % $ $ = %] %] $ ] $ ] %] $ ] \ \ \ \ U %\ $ \ (.18) Na základì pøedchozích rovnic mùžeme pro výpoèet velikosti vzájemné indukènosti mezi dvojicí smyèek elektrických obvodù, umístnìných v tøírozmìrném prostoru, odvodit výslednou rovnici. $ [ L $ [ L % [ M %[M $ \ L $ \ L % \ M %\M P N $ ] L $ ] L % ] M % ]M 0 = (.19) L= M= %[ M %[ M $ [ L $ [L %[ M $ [L %\ M %\ M $ \ L $ \L %\ M $ \L %] M %] M $ ] L $ ]L %] M $ ]L Stejným zpùsobem mùžeme vyjádøit i velikost indukovaného napìtí. $ [ L $ [ L % [ M %[M $ \ L $ \ L % \ M %\M GL P N $ ] L $ ] L % ] M % ]M XL = GW L= M= %[ M %[ M $ [ L $ [L %[ M $ [L %\ M %\ M $ \ L $ \L % \ M $ \L %] M %] M $ ] L $ ]L %] M $ ]L (.20) 6 Kováè, Kováèová, Kaòuch: EMC z hlediska teorie a aplikace A

Popis napìtí v libovolní smyèce zkoumaného elektrického obvodu (kupøíkladu smyèka è. 1), na kterou pùsobí celkovì k 1 jiných elektrických smyèek, kterými protéká proud, prostøednictvím jejich magnetických polí dostaneme aplikací II. Kirchhoffova zákona a metodou superpozice. GL N X = 5 L / L GW XLM (.21) FF F F GW & F M= kde u cc1 je hodnota napìtí napì ového zdroje zapojeného v pøíslušné smyèce, R c1 je celkový ohmický odpor popisované smyèky, L c1 je celková vlastní indukènost popisované smyèky, C c1 je celková kapacita popisované smyèky a u ij je velikost indukovaného napìtí vyvolaného jinou j-tou elektrickou smyèkou. Obr..4 Délky definovány souøednicemi koncových bodù v D prostoru Indukènosti vodièù jednotlivých zkoumaných smyèek (mimo indukèností zaøazených jako pasivní prvky v obvodu) mùžeme s využitím obr..4 stanovit následujícím postupem. µ, µ, %[ = %[ %[ = [ G [ G 5 Φ = % % G6 = % % O G[ = H [ [ [ [ 6 5 G 5 µ,o G[ G[ µ,o G 5 = [ OQ [ OQG [ ] 5 5 [ G [ = = µ,o µ,o G 5 = [ OQG 5 OQ 5 OQ 5 OQG 5] = OQ 5 (.22) (.2) A Typy vzájemných vazeb 7

ΦH µ O G 5 / H = = OQ, 5 : / L =, P Z P = µ, = U 5 (.24) (.25) (.26) (.27) Z, = µ U 5 P G9 = U O GU, µ P O µ, (.28) (.29) Z G9 = U U O GU = U GU (.0) 5 5 5 µ O, µ O, 5 µ O, P = P = = = 9 5 5 : Z G9 U GU (.1) µ O / L = (.2) µ O G 5 µ O / = / H / L = OQ (.) 5 Pro øešení otázky EMC u celého zkoumaného zaøízení nebo konfigurací zaøízení prostøednictvím induktivní magnetické vazby je zapotøebí vykonat obvodovou simulaèní analýzu pro všechny na sebe pùsobící smyèky, což z matematického hlediska vede k øešení soustavy k integrálnì-diferenciálních rovnic. GL N X = 5 L / L GW X # FF F F GW & F LM M= M GL X 5 L / L GW X N N FFN= FN N FN N LM GW & FN M= M N (.4) 8 Kováè, Kováèová, Kaòuch: EMC z hlediska teorie a aplikace A

.1.2 Simulace a mìøení Kvùli získaní konkrétní prediktivní informace o jedné složce EMC pùsobení induktivní magnetické vazby, je zapotøebí získat informaci o èasovém prùbìhu potenciálu v libovolném uzlu zkoumané konfigurace. K tomuto úèelu je možné s výhodou využít existující simulaèní poèítaèové programy, které reprezentuje kupøíkladu celosvìtovì využívaný program PSPICE. V námi zkoumaném pøípadì dle obr..5 bude indukènost první smyèky Sl 1 výkonového obvodu dána výrazem µ E D 5 µ D E 5 µ D E / = / H / L= OQ OQ (.5) 5 5 Obr..5 Schéma vyšetøovaných obvodù Indukènost L 2 snímací smyèky Sl 2, urèené pro snímaní indukovaného napìtí, mùžeme vypoèítat µ F G 5 µ G F 5 µ F G / = / H / L = OQ OQ (.6) 5 5 kde R jsou polomìry použitých vodièù. Geometrické rozmìry zkoumaných obvodù jsou následující: a = 0,2 m, b = 0, m, c = 0,1 m, d = 0,05 m, e = 0,005 m. Použité jsou mìdìné vodièe s polomìry R = 0,0006 m a relativní permìabilitou µ r = 0,991. Po dosazení a výpoètu získáme L 1 = 1,294 mh, L 2 = 0,294 mh a taktéž M = 477,4 nh. Koeficient vazby mùžeme vypoèítat pomocí vztahu 0 N = = / / (.7) A Typy vzájemných vazeb 9

Na základì vypoèítaných hodnot teï mùžeme vykonat simulaèní analýzu v programu PSPICE dle schéma uvedeného na obr..6, kde motor je kvùli zjednodušení nahrazen R L zátìží s parametry R Z = 11,66 W, L Z = 400 mh tak, že je zohlednìna i velikost jeho indukovaného napìtí. Vyšetøovaný prùbìh proudu i C tranzistoru se tak zjednodušením nezmìní. Výsledky získané simulací (napìtí na tranzistoru u CE, proud tranzistoru i C a napìtí u i na odporu R = 10 W) jsou uvedeny na obr..7. Obr..6 Simulaèní schéma v programu PSPICE Obr..7 Výsledné prùbìhy získané simulací 40 Kováè, Kováèová, Kaòuch: EMC z hlediska teorie a aplikace A