Количественные характеристики помех

Помехи характеризуются в относительных единицах по отношению к базисному уровню, в качестве которого для напряжений помех принимается один микровольт. Используются обычные относительные и логарифмические единицы (и ):

(1.6.1)

где - напряжение помех в абсолютных единицах (вольтах);

- базисное напряжение 10^-6 В.

Логарифмической единицей является один децибел (дб), что соответствует = 10^1/20 = 1.12. При = 10 имеем , то есть изменение помехи в 10 раз соответствует ее изменению на 20 дб. Удобство логарифмических единиц состоит в том, что помехи, отличающиеся во много раз, можно изобразить на одном и том же графике. Например, две помехи с относительными значениями и имеют логарифмические значения и , то есть соответствующие им отрезки на графике отличаются всего в 4 раза.

При последовательном соединении звеньев в канале распространения помехи создаваемые ими степени ослабления перемножаются. Из свойств логарифмической функции вытекает, что соответствующие логарифмические величины складываются. Частоту помехи ввиду широкого диапазона ее изменения также удобно представлять в логарифмическом масштабе, откладывая по горизонтальной оси . Обычно при расчете помехоподавляющих фильтров защищаемый диапазон радиочастот принимают от 0.15 до 30 Мгц.

Величины помех, создаваемые конкретным преобразователем, зависят от очень многих факторов, в том числе от таких трудно учитываемых и подверженных большому разбросу, как длительности интервалов переключения полупроводниковых приборов. Поэтому характеристики источников помех обычно оценивают сверху на основании результатов ранее проводимых измерений.

Для источников вторичного электропитания может быть принята следующая зависимость напряжения помех в питающей сети от частоты

(1.6.2)

где частота должна быть подставлена в мегагерцах.

Таким образом, относительные помехи при = 0.15 Мгц составляют 100 дб и линейно падают с увеличением логарифмической частоты, достигая примерно 40 дб на верхней частотной границе 30 Мгц

Для количественных оценок, связанных с влиянием конструктивных и электрических параметров преобразователя, можно принять, что уровень помех пропорционален энергии , либо , связанной с быстрыми приращениями напряжения и тока в паразитных энергонакопителях и , а также частоте следования этих приращений

(1.6.3)

В частности, в источниках вторичного электропитания, где токи невелики, помехи обусловлены, в основном, паразитными емкостями и растут пропорционально квадрату напряжения. Высокая частота переключений, используемая в коммутаторах ИВЭП, ухудшает характеристики ИВЭП как генератора помех.

Сеть, как основной канал передачи помех, характеризуют двумя параметрами:

1) внутренним сопротивлением ; чем оно больше, тем больше напряжение помех;

2) допустимым относительным напряжением помех в логарифмических единицах.

Как показали измерения, в диапазоне частот 0.15 ¸ 30 Мгц внутреннее сопротивление меняется в сравнительно узких пределах 30 ¸ 150 Ом. Поэтому при расчетах помехозащиты можно принять максимальное значение = 150 Ом. Единых норм для допустимого напряжения помех нет; в разных странах они различны и со временем меняются в сторону ужесточения. В СССР действовали две совокупности норм - 8-72 и 15-78. Для нижней частоты 0.15 Мгц они устанавливали допустимое соответственно 80 и 50 дб. Это значит, что при напряжении источника помех 100 дб требуемое логарифмическое ослабление помехи фильтром составляет 20 ¸ 50 дб, что соответствует коэффициенту ослабления .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Каковы физические причипы радиопомех, создаваемых ИВЭП и к чему приводят эти помехи? В каком диапазоне радиочастот нужна защита от помех?

2. Какие существуют виды радиопомех?

3. Поясните процесс возникновения симметричной и несимметричной радиопомехи в ИВЭП с однотактным ТПН.

4. Какова роль внутреннего сопротивления питающей сети и собственной индуктивности фильтровых конденсаторов в возникновении помехи? Какой порядок имеет величина внутреннего сопротивление?

5. Какими относительными единицами характеризуют радиопомехи?

6. Как определяется величина помехи, создаваемой ИВЭП в питающей сети?

7. От каких факторов зависит уровень помех, создаваемых конкретным преобразователем?

8. Какими нормами определяется допустимый уровень помех и каков порядок допустимых величин?