Современная электроника №1/2020

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 41 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 1 2020 Рис. 2. Предлагаемое общее решение по снижению уровня синфазных и дифференциальных помех Рис. 3. Пример решения, когда из-за ограничения по току утечки или ввиду специфики устройства нельзя использовать Y-конденсатор и приёма энергии хорошо экраниру- ющим металлическим и/или погло- щающим материалом WE-FAS, WE- FSFS [5]; ● если это допускают уровни токов утечки (они нормируются стандарта- ми по электробезопасности, в частно- сти в медицинском оборудовании [2]), то снизить уровни помех в широ- ком частотном спектре помогут Y-конденсаторы максимальной ём- костью 2 × 4,7 нФ, например серии WE-CSSA; ● для фильтрации источников синфаз- ных помех в низкочастотном диапа- зоне 0,05…5,0 МГц, в зависимости от рабочего напряжения и тока, могут использоваться синфазные дроссели с компенсацией тока из следующих серий: WE-CMB, WE-CMBNC, WE-UCF, WE-SL или WE-FC; ● для фильтрации синфазных помех в более высокочастотном диапазо- не 5…100 МГц, в зависимости от ра- бочего напряжения и тока, могут при- меняться синфазные дроссели с ком- пенсацией тока из следующих серий: WE-CMB NiZn, WE-CMBNC, WE-SL5HC или WE-SCC; ● подавить дифференциальные ЭМП в зависимости от рабочего напря- жения помогут подключённые между обеими линейными шинами и ней- тралью Х-конденсаторы из следую- щих серий: WE-FTXX или WE-CSGP; ● поскольку во всей цепи, в зависимо- сти от приложения, протекает очень большой переменный ток, то для со- ответствия устройства требованиям по ЭМС важно иметь компактную пе- чатную плату с малой собственной индуктивностью проводников. Ком- поненты силовой цепи и колебатель- ного контура должны быть располо- жены максимально близко друг к дру- гу и подключаться проводниками с малой собственной индуктивностью. Для этого необходимо оптимально использовать «заливку» свободных областей с применением обычных полигонов. Пример решения по выполнению требований ЭМС с использованием Х- и Y-конденсаторов приведён на рисун- ке 2, а пример конструктивного реше- ния, когда ввиду специфики устройства нельзя использовать Y-конденсатор с подключением на «землю», скажем в медицинских устройствах, носимой аппаратуре и оборудовании для рабо- ты в потенциально взрывоопасной сре- де, показан на рисунке 3. Как правило, во время проведения ОКР необходимо измерять уровни ЭМП на всех этапах проектирования, начиная с прототипа. Для этого реко- мендуется заключить договор и пору- чить выполнять измерения компетент- ной лаборатории, профессионально занимающейся вопросами ЭМС. Внесе- ние изменений в массовом производ- стве всегда связано с более высокими материальными затратами [3]. Кроме того, следует учитывать, что требования национальных стандартов могут отличаться, поэтому если конеч- ный продукт будет продаваться в раз- ных странах, то для ускорения процесса разработки и вывода изделия на рынок необходимо заранее учитывать регла- менты стандартов и допустимые поло- сы частот для каждой страны. П ЕРЕДАЮЩИЕ И ПРИЁМНЫЕ КАТУШКИ : ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА Для того чтобы найти подходящую беспроводную катушку для системы беспроводной передачи энергии, необ- ходимо обратить внимание на следую- щие вопросы: ● насколько высок ожидаемый макси- мальный ток в катушке (реактивный и номинальный ток); ● каковы максимально допустимые размеры корпуса устройства (дли- на, высота и ширина). Во избежание нежелательного насы- щения или перегрева у катушек всег- да должен быть запланирован некий запас, обычно на уровне 30% от расчёт- ного номинального рабочего тока. Если можно использовать несколько вари- антов катушек, предпочтение следует отдавать тем катушкам, которые имеют наивысшую индуктивность, поскольку в этом случае конденсатор колебатель- ного контура может быть меньше. Кро- ме того, такой подход сокращает уро- вень реактивных токов, возникающих в колебательном контуре. Меньшие токи в контуре приводят к снижению само- нагрева и улучшению свойств в части ЭМС. ..