EPS應(yīng)急電源在應(yīng)用中所遇問題的解決方案
通過分析印制導(dǎo)線的特性阻抗,來選取印制導(dǎo)線的放置方式、長度、寬度以及布局方式。
單根導(dǎo)線的特性阻抗由直流電阻R和自感L組成
Z=R+jωL(1)L=2lln(2)
式中:l――導(dǎo)線長度;
b――導(dǎo)線寬度。
顯然,印制線l越短,直流電阻R就越小;同時(shí)增加印制線的寬度和厚度也可降低直流電阻R。
從式(2)可看出,印制線長度l越短,自感L就越小,而且增加印制線的寬度b也可降低自感L。而多根印制線的特性阻抗除由直流電阻R和自感L組成外,還有互感M的影響,而互感M除受印制線的長度和寬度影響外,印制線之間距也起著重要的作用。M=2l(3)式中:s――兩線之間的距離,增大兩線的間距可減少互感。
針對以上現(xiàn)象,在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí),應(yīng)盡量降低電源線和地線的阻抗,因?yàn)殡娫淳€、地線和其它印制線都有電感,當(dāng)電源電流變化較大時(shí),將會(huì)產(chǎn)生較大的壓降,而地線壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素,所以應(yīng)盡量縮短地線,也可盡量加粗電源線和地線線條。
在雙面印制板設(shè)計(jì)中,除盡可能地加粗電源線和地線線條之外,還應(yīng)在地線和電源線之間安裝高頻特性好的去耦電容。
2)盡量拉開兩條平行信號線之間的距離,以降低兩線之間電磁場的影響;
3)使兩條平行的信號線流過的電流方向相反。(目的在于減小感應(yīng)磁通)2.2元器件的布局
在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí),通常干擾源和受擾體由于受到工作條件的限制而難以避免。這時(shí),應(yīng)盡量將相互關(guān)聯(lián)的元器件擺放在一起以避免因器件離的太遠(yuǎn)而造成印制線過長所帶來的干擾;再者將輸入信號和輸出信號盡量放置在引線端口附近,以避免因耦合路徑而產(chǎn)生的干擾。
3.選用抗干擾芯片
對于影響系統(tǒng)正常的電路盡量采用數(shù)字電路解決而非單片機(jī),以防單片機(jī)受干擾,程序跑飛、復(fù)位, 單片機(jī)只完成數(shù)據(jù)采集與顯示,不參與系統(tǒng)控制,即便如此, 單片機(jī)也應(yīng)選用帶EMI措施的產(chǎn)品(外部采用低頻晶振,內(nèi)部通過倍頻實(shí)現(xiàn)高速)
4.結(jié)構(gòu)上的措施
屏蔽是解決幅射干擾問題的重要且有效的手段,目的是切斷電磁波的傳播途徑。大部分幅射干擾問題都可以通過電磁屏蔽來解決,用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問題不會(huì)影響電路的正常工作。
三、不間斷轉(zhuǎn)換
現(xiàn)有的動(dòng)力型應(yīng)急電源(EPS)方案中,大多數(shù)方案在切換過程中均有時(shí)間間隔,這就帶來一個(gè)問題。由于電機(jī)失市電后轉(zhuǎn)由動(dòng)力型應(yīng)急電源中用的變頻調(diào)速器供電時(shí),由于變頻調(diào)速器加速時(shí)間的限制,電動(dòng)機(jī)需有一段時(shí)間才能達(dá)到額定轉(zhuǎn)速,這在有些用戶中是不允許的。我們通過改變兩路電轉(zhuǎn)換方式的方法,實(shí)現(xiàn)電機(jī)不間斷供電,從而很好地解決了這個(gè)問題。
四、帶變頻功能的應(yīng)用
眾所周知,變頻調(diào)速器是起動(dòng)電機(jī)及給電機(jī)調(diào)速最好的裝置,在給電機(jī)提供第二路或第三路電源時(shí),由蓄電池與變頻調(diào)速器相結(jié)合構(gòu)成的電源方案是理想的方案,該方案除具有常規(guī)EPS應(yīng)急電源的優(yōu)勢外,還有以下優(yōu)勢:
1)對電網(wǎng)的容量要求低,因變頻調(diào)速器可保證起動(dòng)電流小于額定電流, 電網(wǎng)的容量等于變頻器容量即可。
2)當(dāng)今變頻調(diào)速器可完成各種復(fù)雜的控制功能,控制柜的功能可集成到電源柜中。
3)可實(shí)現(xiàn)集中遠(yuǎn)程監(jiān)控。
4)可實(shí)現(xiàn)不間斷供電(既達(dá)到零切換)。
5)可實(shí)現(xiàn)EPS應(yīng)急電源輸出功率與負(fù)載額定功率之比為1:1
6)控制柜與電源柜與一體,節(jié)約空間和投資。
有二個(gè)基本方案(單臺電機(jī))供選擇:
方案一:
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