CS242153B1

CS242153B1 - Impulse converters' interference suppression connection

Info

Publication number: CS242153B1
Application number: CS842554A
Authority: CS
Inventors: Tobias Baran; Ivan Dzurek; Frantisek Maslen; Jozef Sykora
Original assignee: Tobias Baran; Ivan Dzurek; Frantisek Maslen; Jozef Sykora
Priority date: 1984-04-03
Filing date: 1984-04-03
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS255484A1

Abstract

Riešenie sa týká odboru elektrotechniky a rieši zapojenie na potlačenie rušenia v impulzných meničoch, u ktorých v dósledku spínacieho režimu činnosti dochádza k vzniku širokého spektra rušivých signálov. Podstata riešenia je v tom, že pozostáva zo spínacieho prvku zapojeného medzi sekeře rozděleného primárného vinutia výkonového transformátora, pričom medzi sekundárným vinutím a sekciami primárného vinutia sú umiestnené navzájom spojené tieniace fólie. Ďalej spínací prvok a výkonový transformátor sú pokryté spoločným tieniacim krytom spojeným pomocným kondenzátorom s elektrodami spínacieho prvku. Zapojenie je možné použiť vo všetkých zariadeniach pracujúcich v impulznom spínacom režime, u ktorých je možné zapojit spínací prvok medzi dve sekcie vhodné rozdelenej zátaže.The solution concerns the electrical engineering department and resolves interference suppression in pulse converters, which, as a result switching mode of operation occurs a wide range of interfering signals. The essence of the solution is that it consists from a switching element connected between the ax split power primary winding transformer, being between the secondary winding and primary sections the windings are connected to each other shading foil. Furthermore, switching element and power the transformer are covered by a common shielding cap connected by a capacitor with the switching element electrodes. The connection can be used in all devices operating in a pulse switch mode that can be connected the switching element between the two sections suitably divided load.

Description

Vynález sa Lýka zapojouia na potlačenie rušenia impulzných meničov, u ktorých v důsledku spínacieho režimu činnosti dochádza k vzniku širokého spektra rušivých signálov vysokých amplitúd, ktoré sa aj poměrně malými parazitnými kapacitami prenášajú do ostatných obvodov.The invention relates to the suppression of disturbance of pulse converters, which, due to the switching mode of operation, generates a wide range of high-amplitude interfering signals, which are transmitted to other circuits even by relatively small parasitic capacities.

V súčasnosti sa problém potláčania rušenia impulzných meničov rieši vhodným priestorovým rozmiestením jednotlivých súčiastok riieuiča. Na potlačenie preniku rušenia do napájacej a napájanej siete sa používajú vstupné a výstupné symetrické a nesymetrické filtre a tieniace fólie medzi vinutiami výkonového transformátora. Potlačenie rušivého vyžarovania samotného impulznélio meniča sa dosahuje důsledným tienením s použitím zemniaceho alebo nulovacieho vodiča. Nevýhodou týchto sposobov sú časovo náročné experimenty na získanie optimálneho rozloženia súčiastok impulznébo meniča, zvačšenie rozmerov, hmotnosti a ceny v důsledku použitia rozměrných filtrov, nutnost’ použitia zemniaceho alebo nulovacieho vodiča a v důsledku velkých zemniacich prúdov vyššie nebezpečenstvo magnetického naindukovania rušivého signálu. Ani jeden z týchto sposobov nerieši možnost zmenšenia amplitúdy zdroja rušivého signálu.At present, the problem of suppressing interference of impulse converters is solved by suitable spatial distribution of individual components of the controller. Input and output symmetric and asymmetric filters and shielding foils between the power transformer windings are used to suppress interference intrusion into the power supply and supply network. Reduction of the interfering radiation of the pulse converter itself is achieved by consistent shielding using a grounding or neutral conductor. The disadvantages of these methods are time-consuming experiments to obtain optimal distribution of pulse converter components, increase in size, weight and cost due to the use of large filters, the necessity of using a grounding or neutral conductor, and the high risk of magnetic induction of the interfering signal. Neither of these methods addresses the possibility of reducing the amplitude of the interfering signal source.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje zapojenie 11a potlačenie rušenia v impulzných meničoch pozostávajúcich zo snímacieho prvku a výkonového transformátora bez nutnosti použitia zemniaceho, alebo nulovacieho vodiča podfa vynálezu, ktorého podstatou jo, že spínací prvok je zapojený medzi dve sekcie rozděleného primárného vinutia. výkonového transformátora, pričom s výhodou sú vrstvy jednotlivých sekcií primárného vinutia spojené s napájacími vývodmi umiestnené tak, aby priestorovo susediii so sekundárným vinutím, uloženým medzi jednotlivé sekcie primárného vinutia. Ďalej je možné použit navzájom spojené tieniace fólie umiestnené medzi sekundárným vinutím a sekciami primárného vinutia, pričom tieniace fólie sú aj vodivo spojené s jadrom výkonového transformátora a tento spoj je aj vodičom, alebo cez kondenzátor připojený k zemniacemu alebo nulovaciemu vodiču. Ďalej spínací prvok a výkonový transformátor sú pokryté spoločným tieniacim krytom, ktorý je aj pomocným kondenzátorom spojený s elektrodou spínacieho prvku, pričom spoločný tieniaci kryt je aj vodičom alebo cez kondenzátor galvanicky připojený k zemniacemu alebo nulovaciemu vodiču.The aforementioned drawbacks are eliminated by the interference suppression circuit 11a in the pulse transducers consisting of a sensing element and a power transformer without the need for a grounding or resetting conductor according to the invention, the essence being that the switching element is connected between two sections of the split primary winding. Preferably, the layers of the individual sections of the primary winding connected to the feed outlets are positioned so as to be spatially adjacent to the secondary winding disposed between the individual sections of the primary winding. It is furthermore possible to use interconnected shielding foils disposed between the secondary winding and the primary winding sections, the shielding foils being also conductively connected to the core of the power transformer and this connection is also a conductor or via a capacitor connected to a grounding or neutral conductor. Furthermore, the switching element and the power transformer are covered by a common shielding cover which is also connected to the electrode of the switching element by an auxiliary capacitor, wherein the common shielding cover is also galvanically connected to a grounding or neutral conductor or via a capacitor.

Výhody zapojenia 11a potlačenie rušenia v impulzných meničoch sú v tom, že sa docieli rozdelenie zdroja rušiaceho signálu na dva zdroje s navzájom opačnou polaritou a polovičnou amplitúdou rušiaceho signálu. Ďalej sa dosiahne, že rušiace signály sa navzájom kompenzujú až v tieniacich fóliách a nie v sekundárnom vinutí transformátora.The advantages of interference suppression circuitry 11a in pulse converters are that the source of the interference signal is divided into two sources with opposite polarity and half the amplitude of the interference signal. Furthermore, it is achieved that the interfering signals are compensated for only in the shielding foils and not in the transformer secondary winding.

Ďalej sa dosiahne, že parazitnými kapacitami medzi tieniacim krytom a sekundárnými obvodmi meniča, připadne 1'ubovol'nými externými nezávislými obvodmi, pretekajú minimálně respektive nulové prúdy vyvolané rušivým signálem aj bez nutnosti dokladného zemnenia tieniaceho krytu a použitia zložitých a rozměrných filtračných obvodov.Furthermore, it is achieved that the parasitic capacitances between the shielding cover and the secondary circuits of the transducer, or optional external independent circuits, are able to flow at least or zero currents induced by the disturbing signal, even without the necessity of grounding the shielding cover and using complex and dimensional filter circuits.

Na připojených výkresoch sú znázorněné příklady zapojenia obvodov na potlačenie rušenia podfa vynálezu. Na obr. 1 je zapojenie s primárným vinutím rozděleným do dvoch sekcií. Na obr. 2 je zapojenie so znázorněním výhodného priestorového usporiadania vinutí výkonového transformátora. Na obr. 3 je zapojenie s použitím tieniacich fólií medzi sekundárným vinutím a sekciami a sekciami primárného vinutia. Na obr. 4 je zapojenie s požitím spoločného tieniaceho krytu.The accompanying drawings show examples of the interference suppression circuitry according to the invention. In FIG. 1 is a circuit with a primary winding divided into two sections. In FIG. 2 is a wiring diagram showing a preferred spatial arrangement of the power transformer windings. In FIG. 3 is a wiring using shielding foils between the secondary winding and the primary winding sections and sections. In FIG. 4 is a wiring using a common shielding cover.

Zapojenia na obr. 1, 2, 3, 4 pozostávajú zo spínacieho prvku 4 zapojeného medzi sekcie primárného vinutia 7 výkonového transformátora 3 a jadrom 6 a so sekundárným vinutím 8, so znázorněnými napájacími vývodml 1, ktorými sú sekcie primárného vinutia 7 připojené k neznázornenému napájaciemu zdrojů a elektrodovými vývodmi 2, ktorými sú připojené k elektrodám spínacieho prvku 4. Zároveň sú tu vyznačené aj primárné kapacity 10 a sekundárné kapacity 9 medzi sekciami primárného vinutia 7, sekundárným vinutím 8 a jadrom 6 výkonového transformátora 5.The connections of FIG. 1, 2, 3, 4 consist of a switching element 4 connected between the primary winding sections 7 of the power transformer 3 and the core 6 and with the secondary winding 8, with the power terminals 1 shown by which the primary winding sections 7 are connected to power sources (not shown) and electrode terminals. At the same time, the primary capacities 10 and the secondary capacities 9 between the sections of the primary winding 7, the secondary winding 8 and the core 6 of the power transformer 5 are also indicated.

Na obr. 1 a 2 sú znázorněné ešte vzájomné vázobné kapacity 11 medzi sekciami primárného vinutia 7 a sekundárným vinutímIn FIG. 1 and 2, the bonding capacities 11 between the primary winding sections 7 and the secondary winding are shown.

8. Na obr. 3 sú zakreslené tieniaca folia 12, umiestnené medzi sekundárným vinutím 8 a sekciami primárného vinutia 7, spolu so znázorněním primárných fóliových kapacit 13 a sekundárných fóliových kapacit 14 tieniacich fólií 12 voči sekciám primárného vinutia 7 a sekundárnému vinutiu 8. Zároveň je tu zakreslené prepojenie tieniacich fólií 12 vodičom 15, alebo kondenzátorom 18 so zemniacim, alebo nulovacím vodičom 3.8. FIG. 3, a shielding film 12 is positioned between the secondary winding 8 and the primary winding sections 7, together with an illustration of the primary film capacities 13 and the secondary film capacities 14 of the shielding films 12 relative to the primary winding sections 7 and the secondary winding 8. 12 with a conductor 15 or a capacitor 18 with a grounding or neutral conductor 3.

Na obr. 4 je zakreslený společný tieniaci kryt 20 so znázorněním elektrodových kapacit 19 vývodových kapacit 18, transformátorové] kapacity 21 predstavujúcej náhradu dielčích kapacit výkonového transformátora 5 voči spoločnému tieniacemu krytu 20 voči sekundárným obvodom 22 a externým obvodom 23. Zároveň je zakreslené možné spojenie spoločného tieniacelm krytu 20 vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom.In FIG. 4, a common shielding cap 20 is shown showing the electrode capacities 19 of the lead capacities 18, the transformer capacity 21 representing the replacement of the partial capacities of the power transformer 5 relative to the common shield 20 relative to the secondary circuits 22 and external circuits 23. conductor 15 or via a capacitor 16 with a ground or neutral conductor.

Touto konštrukciou na obr. 1 sa dosiahne, že primárné kapacity 10, sekundárné kapacity 9, vzájomné vázobné kapacity 11 tvoria vyváženú sústavu takým sposobom, že rušivé signály opačnej polarity vznikajúce na elektrodách spínacieho prvku 4 v důsledku spínacieho režimu sa cez uvede5 nú sústavu prenášajú do sekundárného vinutia 8 s rovnakou úrovňou a navzájom sa v ňom kompenzujú. Priestorovým umiestnením na obr. 2, keď vrstvy sekcií primárného vinutia 7 spojené s elektrodovými vývodmi 2 su umiestnené v najvačšej vzdialenosti od sekundárného vinutia 8, teda v priestore s najmenšou vzájomnou vázobnou kapacitou sa dosiahne ďalšieho zmenšenia amplitúd rušivých signálov přenášených do sekundárného vinutia 8.With this construction of FIG. 1, it is achieved that the primary capacities 10, the secondary capacities 9, the mutual coupling capacities 11 form a balanced system in such a way that the reverse polarity interfering signals generated at the electrodes of the switching element 4 as a result of the switching mode are transmitted to the secondary winding 8 with the same level and compensate each other. The spatial location of FIG. 2, when the layers of the sections of the primary winding 7 connected to the electrode terminals 2 are located at the farthest distance from the secondary winding 8, i.e. in the space with the least mutual coupling capacity, a further reduction of the amplitudes of the interfering signals transmitted to the secondary winding 8 is achieved.

Použitím tieniacich fólií 12 na obr. 3 sa dosiahne, že rušivé signály, prenášané prostredníctvom primárných fóliových kapacit a primárných kapacit 10 sa v navzájom a aj s jadnom spojených tieniacich fóiiách 12 kompenzujú a sekundárnými kapacitami 9 a sekundárnými fóliovými kapacitami sa neprenášajú do sekundárného vinutia 8 žiadne rušivé signály. V případe požiadavky vyššieho účinku je možné zvyšky rušivých signálov v tieniacich fóiiách 12 skratovať vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom 3. Spínací prvok 4, výkonový transformátor 5 a ďalšie obvody galvanicky spojené s elektrodami spínacieho prvku 4 je výhodné umiestniť v spoločnom tieniacom kryte 20 na obr. 4. Vhodným priestorovým umiestnením je vytvořená vyvážená sústava z elektrodových kapacit 19, transformátorovej kapacity 21, vývodových kapacit 18, připadne s pomocným kondenzátorom 17 takým sposobom, že parazitnými kapacitami 24 sa neprenáša rušivý signál do sekundárných otvorov 22 ani do žiadnych externých obvodov 23. Na potlačenie zvyškov rušivého signálu v spoločnom tieniacom kryte 20 je možné tento skratovať vodičom 15 alebo cez kondenzátor 16 so zemniacom alebo nulovacím vodičom 3.Using shielding films 12 in FIG. 3, the interference signals transmitted by the primary film capacities and the primary capacities 10 are compensated in each other and with the core shielding films 12 and no interference signals are transmitted to the secondary winding 8 by the secondary capacities 9 and the secondary film capacities. In the case of a higher effect, the interference signal residues in the shielding foils 12 can be short-circuited by a conductor 15 or via a capacitor 16 with a grounding or neutral conductor 3. The switching element 4, the power transformer 5 and other circuits galvanically connected to the electrodes of the switching element 4 shielding cap 20 in FIG. 4. A suitable spatial positioning is made up of a balanced array of electrode capacities 19, transformer capacitance 21, lead capacitances 18, or with the auxiliary capacitor 17 in such a way that the parasitic capacitances 24 do not transmit interference signal to the secondary apertures 22 or to any external circuits 23. by suppressing the residual signal in the common shielding 20, it can be short-circuited by a conductor 15 or via a capacitor 16 with a grounding or neutral conductor 3.

Zapojením spínacieho prvku 4 medzi dve sekcie vhodné rozděleného primárného vinutia 7 sa docieli rozdelenie zdroja rušiaceho signálu na dva zdroje s polovičnou amplitúdou rušiaceho signálu s navzájom opačnou polaritou, obr. 2 a 3. Je možné dosiahnúť, že rušivé napátia prenášané cez parazitně vazobné kapacity na sekundárnu stranu výkonového transformátora 5 sa úplne alebo čiastočne kompenzujú, pričom je výhodné priestorovo umiestniť vrstvy vinutia spojené s elektrodami spínacieho prvku 4, teda s maximálnou amplitúdou rušiaceho signálu do priestoru s najmenšou parazitnou vázobnou kapacitou voči sekundárné j straně výkonového transformátora 5, čím sa docieli, že rušivé signály, ktoré je potřebné na sekundárnej straně kompenzovat, sú minimálnej amplitúdy. Je možné medzi sekundárné vinutie 8 a sekcie primárného vinutia 7 vložit tieniace fólie 12 navzájom spojené, čím sa dosiahne, že rušiace signály sa navzájom kompenzujú už v tieniacich fóiiách 12 a nie v sekundárnom vinutí výkonového transformátora 5.By connecting the switching element 4 between two sections of a suitably distributed primary winding 7, the source of the interference signal is divided into two sources with half the amplitude of the interference signal with opposite polarity to each other, FIG. 2 and 3. It is possible to achieve that the interference voltages transmitted through the parasitic coupling capacities to the secondary side of the power transformer 5 are fully or partially compensated, it being advantageous to position the winding layers associated with the electrodes of the switching element 4, i.e. the maximum amplitude of the interference signal. with the smallest parasitic coupling capacity to the secondary side of the power transformer 5, thereby achieving that the interference signals to be compensated on the secondary side are of minimum amplitude. It is possible to insert shielding films 12 interconnected between the secondary winding 8 and the sections of the primary winding 7, so that the interference signals are compensated for one another already in the shielding films 12 and not in the secondary winding of the power transformer 5.

Za účelom odstránenia zvyšného nevykompenzovaného signálu v tieniacich fóiiách 12 je možné tieto skratovať vodičom 15, připadne cez kondenzátor 16 so zemniacim alebo nulovacím vodičom 3. Na potlačenie rušenia, sposobeného nesymetrickým vyzařováním ploch elektrod spínacieho prvku 4, vinutí výkonového transformátora 5, připadne dalších obvodov galvanicky spojených s elektrodami spínacieho prvku 4 slúži elektromagnetické tienenie spoločným tieniacim krytom 20, v ktorom vhodným konštrukčným rozmiestnením, připadne pomocným kondenzátorom 17 sa vytvoří vyvážená sústava vazobných kapacit spoločného tieniaceho krytu 20 voči elektrodám spínacieho prvku 4, výkonovému transformátoru 5 dalším obvodom galvanicky spojeným s elektrodami spínacieho prvku 4 spolu s kapacitou pomocného kondenzátora 17. Toto tienenie móže byť vodičom 15, alebo cez kondenzátor 1S připojené k zemniacemu alebo nuiovaciomu vodičů 3. Vytvořením vyvážené j sústavy z elektrodovým transformátorových, vývodových a pomocných kapacit sa docieli, že parazitnými kapacitami medzi spoločným tieniacim krytom 20 a sekundárnými obvodmi meniča, připadne 1'ubovol'nými externými, nezávislými obvodmi pretekajú minimálně, respektive nulové prúdy, vyvolané rušivým signálem aj bez nutnosti dokladného zemnenia spoločného tieniaceho krytu 20 a použitia zložitých a rozměrných filtračných obvodov. V případe spojenia tieniacich fólii 12 a spoločného tieniaceho krytu 20 s nulovacím, alebo zemniacim vodičom 3 sa dosiahne zmenšenie velkosti prúdov vyvolaných rušiacim signálom pretekajúcim týmto nulovacím alebo zemniacim vodičom 3, a tým aj zmenšenie rušenia magnetickým naindukováním. Uvedené zapojenie podťa vynálezu je možné použit vo všetkých zariadeniach, pracujúcich v impulznom spínačům režime, u ktorých je možné zapojit spínací prvok medzi dve sekcie vhodné rozdelenej záťaže.In order to eliminate the remaining unbalanced signal in the shielding foils 12, it is possible to short-circuit them with a conductor 15 or through a capacitor 16 with a grounding or neutral conductor 3. To suppress interference caused by asymmetrical radiation of the electrode surfaces of the switching element 4; connected to the electrodes of the switching element 4 serves for electromagnetic shielding by a common shielding 20, in which a suitable arrangement of the capacitors 17 creates a balanced system of binding capacities of the common shielding shield against the electrodes of the switching element 4, the power transformer 5 by another circuit galvanically connected with the switching electrodes This shielding may be connected to a grounding or grounding conductor 3 via a conductor 15 or via a capacitor 1S. The electrode transformer, terminal and auxiliary capacitances are weighed so that the parasitic capacitances between the common shielding 20 and the inverter secondary circuits, or any external, independent circuits, flow at least or zero currents induced by the interfering signal, even without the need for interference. by grounding the common shielding cover 20 and using complex and dimensional filter circuits. If the shielding foils 12 and the common shielding cover 20 are connected to the neutral or ground conductor 3, the magnitude of the currents caused by the disturbance signal flowing through the neutral or ground conductor 3 and thereby the interference by magnetic induction is achieved. Said circuit according to the invention can be used in all devices operating in pulse mode switches, in which it is possible to connect the switching element between two sections of a suitable distributed load.

Claims

SUBJECT

An interference suppression circuit in an irpulse transducer consisting of a switching element and a power transformer without the need for a grounding or neutral conductor, characterized in that the switching element (4) is connected between two sections of the split primary wave (7) of the power transformer (5), wherein preferably the layers of the individual sections of the primary winding (7) connected to the feed outlets (1) are positioned so as to be spatially adjacent to the secondary winding (8) interposed therebetween. each section of the primary coil ¹ (7), wherein preferably the secondary coil (8) and the sections of the primary winding (7) are arranged one

INVENTION coupled shielding foils (12) which are also conductively connected to the core (6) of the power transformer (5j) and also connected by a conductor (15) or via a capacitor (18) to a grounding or neutral conductor (3).

2. The circuit for suppressing the interference of the pulse converters according to claim 1, characterized in that the switching element (4j and the power transformer (5) are covered by a common shielding cover (20) which is connected to the electrodes of the switching element (4). ) and which is also galvanically connected to the grounding or neutralizing of the conductors (3) via a conductor (15) or via a capacitor (18).