EPS應急電源在應用中所遇問(wèn)題的解決方案
通過(guò)分析印制導線(xiàn)的特性阻抗,來(lái)選取印制導線(xiàn)的放置方式、長(cháng)度、寬度以及布局方式。
單根導線(xiàn)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――導線(xiàn)長(cháng)度;
b――導線(xiàn)寬度。
顯然,印制線(xiàn)l越短,直流電阻R就越??;同時(shí)增加印制線(xiàn)的寬度和厚度也可降低直流電阻R。
從式(2)可看出,印制線(xiàn)長(cháng)度l越短,自感L就越小,而且增加印制線(xiàn)的寬度b也可降低自感L。而多根印制線(xiàn)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(xiàn)的長(cháng)度和寬度影響外,印制線(xiàn)之間距也起著(zhù)重要的作用。M=2l(3)式中:s――兩線(xiàn)之間的距離,增大兩線(xiàn)的間距可減少互感。
針對以上現象,在設計印制電路板時(shí),應盡量降低電源線(xiàn)和地線(xiàn)的阻抗,因為電源線(xiàn)、地線(xiàn)和其它印制線(xiàn)都有電感,當電源電流變化較大時(shí),將會(huì )產(chǎn)生較大的壓降,而地線(xiàn)壓降是形成公共阻抗干擾的重要因素,所以應盡量縮短地線(xiàn),也可盡量加粗電源線(xiàn)和地線(xiàn)線(xiàn)條。
在雙面印制板設計中,除盡可能地加粗電源線(xiàn)和地線(xiàn)線(xiàn)條之外,還應在地線(xiàn)和電源線(xiàn)之間安裝高頻特性好的去耦電容。
2)盡量拉開(kāi)兩條平行信號線(xiàn)之間的距離,以降低兩線(xiàn)之間電磁場(chǎng)的影響;
3)使兩條平行的信號線(xiàn)流過(guò)的電流方向相反。(目的在于減小感應磁通)2.2元器件的布局
在設計印制電路板時(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而造成印制線(xiàn)過(guò)長(cháng)所帶來(lái)的干擾;再者將輸入信號和輸出信號盡量放置在引線(xiàn)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
對于影響系統正常的電路盡量采用數字電路解決而非單片機,以防單片機受干擾,程序跑飛、復位, 單片機只完成數據采集與顯示,不參與系統控制,即便如此, 單片機也應選用帶EMI措施的產(chǎn)品(外部采用低頻晶振,內部通過(guò)倍頻實(shí)現高速)
4.結構上的措施
屏蔽是解決幅射干擾問(wèn)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(wèn)題都可以通過(guò)電磁屏蔽來(lái)解決,用電磁屏蔽的方法解決電磁干擾問(wèn)題不會(huì )影響電路的正常工作。
三、不間斷轉換
現有的動(dòng)力型應急電源(EPS)方案中,大多數方案在切換過(guò)程中均有時(shí)間間隔,這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題。由于電機失市電后轉由動(dòng)力型應急電源中用的變頻調速器供電時(shí),由于變頻調速器加速時(shí)間的限制,電動(dòng)機需有一段時(shí)間才能達到額定轉速,這在有些用戶(hù)中是不允許的。我們通過(guò)改變兩路電轉換方式的方法,實(shí)現電機不間斷供電,從而很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。
四、帶變頻功能的應用
眾所周知,變頻調速器是起動(dòng)電機及給電機調速最好的裝置,在給電機提供第二路或第三路電源時(shí),由蓄電池與變頻調速器相結合構成的電源方案是理想的方案,該方案除具有常規EPS應急電源的優(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)當今變頻調速器可完成各種復雜的控制功能,控制柜的功能可集成到電源柜中。
3)可實(shí)現集中遠程監控。
4)可實(shí)現不間斷供電(既達到零切換)。
5)可實(shí)現EPS應急電源輸出功率與負載額定功率之比為1:1
6)控制柜與電源柜與一體,節約空間和投資。
有二個(gè)基本方案(單臺電機)供選擇:
方案一:

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