Современная электроника №9/2020

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 73 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2020 так: в условиях, приближённых к реаль- ным, варистор может работать ничуть не хуже TVS-диода в качестве средства защиты от ЭМИ ЯВ. Однако исследова- ния были продолжены с целью выяс- нения влияния различных дополни- тельных элементов в комбинации с варистором на эффективность осла- бления тестового сигнала. Например, комбинация с дросселем, включённым в защищаемую цепь перед варистором, считается одной из мер, повышающей эффективность работы варистора. Некоторые компании даже выпуска- ют такие дроссели в корпусе, предна- значенном для установки на DIN-рейку, специально для комплектации ими варисторов, например дроссели типа DSH 2x16 компании CITEL. Несмотря на распространённое мне- ние об эффективности такого техниче- ского решения, автором был проведён эксперимент (см. рис. 8) с дросселем типа EEK55246-221M-50A, специаль- но предназначенным для подавления электромагнитных помех и включён- ным в разрыв провода, соединяющего генератор тестовых импульсов с вари- стором. Результат, представленный на рисунке 8, оказался неожиданным. В связи с этим дополнительно была снята частотная характеристика это- го дросселя (см. рис. 9), которая пока- зала, что для диапазона частот ЭМИ ЯВ (0,1–100 МГц) его использование малоэффективно, что можно объяс- нить большой собственной проход- ной ёмкостью такого дросселя, имею- щего геликоидальную намотку. При этом обратный эффект от использования дросселя совмест- но с варистором (т.е. существенное увеличение амплитуды и длительно- сти остаточного напряжения вместо их снижения, см. рис. 8) можно объ- яснить возникновением резонанса в колебательном контуре, образован- ном ёмкостями дросселя, варистора, соединительных проводов и индук- тивностью дросселя. Совершенно оче- видно, что на высоких частотах полу- ченный результат справедлив лишь для конкретных условий экспери- мента, и с изменением этих условий результат будет иной. Однако сам по себе факт существования такой воз- можности должен настораживать, так как в реальных условиях эксплуа- тации высокочастотные свойства элек- трических монтажных шкафов имеют очень большой разброс и являются непредсказуемыми. То есть в реаль- Рис. 8. Исследование эффективности работы варистора (1) с включенным перед ним дросселем (2) и полученная осциллограмма, на которой представлено остаточное напряжение на варисторе (1) и на том же варисторе с включенным перед ним дросселем (2) Рис. 9. Частотная характеристика дросселя типа EEK55246-221M-50A Рис. 10. Исследование эффективности работы варистора типа S20K275 (1) с набором из шести ферритовых колец в пластмассовой арматуре типа M93RS, 26 × 13 × 29, G – OB3 (2), надетых на провода перед варистором ных условиях существует опасность возникновения режима с резким уси- лением отрицательного воздействия ЭМИ ЯВ на электронную аппарату- ру, размещённую в монтажных шка- фах, вместо ожидаемого ослабления. Это означает, что с учётом довольно низкого затухания, вносимого таким дросселем (а он был выбран не про- извольным образом, а с учётом тре- буемых характеристик), целесоо- бразность его применения в качестве вспомогательного средства защиты от ЭМИ ЯВ весьма сомнительна. В отличие от дросселя, включаемо- го в разрыв провода, использование ферритовых фильтров, выполненных в виде полуколец, надеваемых на сое- динительные провода перед варисто- ром, даёт совершенно иной резуль- тат (см. рис. 10). На осциллограмме для сравнения представлены остаточ- ные напряжения на отдельном вари- сторе (слева) и на том же варисто- ре с ферритовым фильтром (справа). Как можно видеть из полученных осцил- лограмм, ферритовыйфильтр подавля- ет как амплитуду, так и длительность воздействующего импульса и повыша- ет эффективность работы варистора. Не менее эффективным оказалось совместное применение варистора с LC-фильтром, включённым после него. Такоеизменение схемывключенияпотре- бовалось по той причине, что подобные фильтры не предназначены для прямой