L'analyse de l'utilisation d'équipements de test de surtension et de testeurs de surtension

I. Équipement de test de surtension Standard
La norme nationale de testeur de surtension est GB/T17626.5 (équivalent à la norme internationale IEC61000-4-5).
La norme simule principalement divers cas dus à des coups de foudre indirects, tels que :
(1) coups de foudre sur des fils externes, entraînant un courant important circulant dans les fils externes ou une résistance de terre, générant ainsi des tensions d'interférence ;
(2) Coups de foudre indirects (tels que les coups de foudre entre les couches nuageuses ou à l'intérieur des couches nuageuses) induisant des tensions et des courants sur les fils externes ;
(3) la foudre frappe à proximité d'objets, un champ électrique et magnétique puissant établi autour, induisant des tensions sur les fils externes ;
(4) la foudre frappe à proximité du sol, introduisant des interférences dues au courant de terre traversant le système de mise à la terre public.
En plus de simuler les coups de foudre, la norme simule également les interférences introduites par les opérations de commutation dans des cas tels qu'une sous-station, tels que :
(1) interférence due à la commutation du système d'alimentation principal (telle que la commutation de la batterie de condensateurs) ;
(2) interférence due au saut de petits interrupteurs à proximité de l'équipement ;
(3) interférences dues à la commutation de dispositifs à thyristors au silicium impliquant des circuits résonnants ;
(4) diverses défaillances systématiques, telles que les défauts de court-circuit et d'arc entre les réseaux de mise à la terre ou les systèmes de mise à la terre de l'équipement.

La norme décrit deux générateurs de formes d'onde différents : l'un est la forme d'onde induite par la foudre sur la ligne électrique ; l'autre est la forme d'onde induite sur la ligne de communication. Ces deux lignes sont des câbles aériens, mais l'impédance de la ligne est différente : la forme d'onde de surtension induite sur la ligne électrique est plus étroite (50 uS) et le front d'attaque est plus raide (1.2 uS) ; tandis que la forme d'onde de surtension induite sur la ligne de communication est plus large, mais le bord d'attaque est plus lent. Dans ce qui suit, nous analyserons principalement le circuit avec la forme d'onde induite par la foudre sur la ligne électrique, et présenterons également une brève introduction à la technologie de protection contre la foudre de la ligne de communication.

Dans la conception du circuit de suppression de surtension en mode commun pour éviter les surtensions, il est supposé que le mode commun et le mode différentiel sont indépendants l'un de l'autre. Cependant, ces deux parties ne sont pas vraiment indépendantes, car l'inductance de mode commun peut fournir une inductance de mode différentiel importante. Cette inductance de mode différentiel peut être simulée par une inductance de mode différentiel distincte. Afin de tirer parti de l'inductance de mode différentiel, dans le processus de conception, le mode commun et le mode différentiel ne doivent pas être effectués en même temps, mais selon un certain ordre. Tout d'abord, le bruit de mode commun doit être mesuré et éliminé. En utilisant le réseau de rejet de mode différentiel (DMRN), la composante de mode différentiel peut être éliminée, de sorte que le bruit de mode commun peut être directement mesuré. Si le filtre en mode commun conçu doit faire en sorte que le bruit en mode différentiel ne dépasse pas la plage autorisée en même temps, le bruit mixte du mode commun et du mode différentiel doit être mesuré. Puisqu'il est connu que la composante de mode commun est inférieure à la tolérance de bruit, seule la composante de mode différentiel dépasse la norme, et l'inductance de fuite en mode différentiel du filtre de mode commun peut être utilisée pour atténuer. Pour les alimentations à faible puissance, l'inductance en mode différentiel de la self en mode commun est suffisante pour résoudre le problème de rayonnement en mode différentiel, car l'impédance de source du rayonnement en mode différentiel est faible, de sorte que seule une petite quantité d'inductance est efficace. Pour les surtensions inférieures à 4000Vp, seuls les circuits LC doivent généralement être utilisés pour la limitation de courant et le filtrage de lissage afin de réduire le signal d'impulsion à 2 à 3 fois le niveau moyen du signal d'impulsion. Parce que L1 et L2 ont un courant de réseau de 50 semaines, les inducteurs sont faciles à saturer, donc L1 et L2 utilisent généralement une inductance de mode commun avec une inductance de fuite très élevée.

L'ajout d'une inductance de mode commun consiste à éliminer les interférences de mode commun sur la ligne parallèle (à la fois à deux fils et à plusieurs fils). En raison du déséquilibre de résistance dans le circuit, les interférences de mode commun se reflètent finalement dans le mode différentiel. Il est difficile de filtrer en utilisant des méthodes de filtrage en mode différentiel.

Où exactement l'inductance de mode commun doit-elle être utilisée ? L'interférence de mode commun est généralement un rayonnement électromagnétique ou un couplage spatial. Dans ce cas, qu'il s'agisse de courant alternatif ou de courant continu, si vous avez une transmission longue ligne, vous devez ajouter l'inductance de mode commun pour le filtrage de mode commun. Par exemple, de nombreux câbles USB ajoutent un aimant annulaire. L'entrée de l'alimentation du commutateur, le courant alternatif est transmis à partir d'une longue distance, puis besoin d'ajouter. En règle générale, le côté CC n'a pas besoin d'être transmis sur une longue distance, il n'est donc pas nécessaire de l'ajouter. Sans interférence de mode commun, l'ajouter est un gaspillage et ne fournit pas de gain au circuit.

La conception d'un filtre de puissance peut généralement être envisagée à partir du mode commun et du mode différentiel. La partie la plus importante du filtre de mode commun est la self de mode commun. Par rapport aux selfs en mode différentiel, l'avantage le plus notable de la self en mode commun est que sa valeur d'inductance est extrêmement élevée et que le volume est faible. La chose importante à considérer lors de la conception de la self de mode commun est son inductance de fuite, c'est-à-dire l'inductance de mode différentiel. Habituellement, la façon de calculer l'inductance de fuite est de supposer qu'elle est de 1 % de l'inductance de mode commun. En effet, l'inductance de fuite est comprise entre 0.5% et 4% de l'inductance de mode commun. Lors de la conception du starter avec les meilleures performances, l'impact de cette erreur ne peut pas être ignoré.

II. L'importance de la sensibilité aux fuites de Testeur de tension de surtension
Comment se forme la sensibilité aux fuites ? Enroulé étroitement et enroulé autour de la bobine annulaire, même sans le noyau, tout son courant magnétique se concentre à l'intérieur du « noyau » de la bobine. Cependant, si la bobine annulaire n'est pas enroulée pendant une semaine, ou pas étroitement enroulée, le courant magnétique s'échappera du noyau. Cet effet est proportionnel à la distance relative entre les spires du fil et la perméabilité magnétique du noyau du tube en spirale. La self de mode commun comporte deux enroulements, qui ont pour but de faire conduire le courant traversant le noyau de la bobine dans des sens opposés, de sorte que le champ magnétique soit nul. Si pour des raisons de sécurité, la bobine sur le noyau n'est pas bobinée avec deux lignes, alors il y a un écart considérable entre les deux enroulements, ce qui provoque naturellement des "fuites" de courant magnétique, c'est-à-dire que le champ magnétique n'est pas vraiment nul aux points concernés. La sensibilité de fuite de la self de mode commun est l'inductance de mode différentiel. En effet, le flux magnétique lié au mode différentiel doit sortir du noyau à un moment donné, c'est-à-dire que le flux magnétique forme une boucle fermée à l'extérieur du noyau, et pas seulement limitée à l'intérieur du noyau annulaire.

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