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27 marzo, 2024 65 Visto Autore: Cherry Shen

Analisi del circuito di scarica del generatore di sovratensione

Secondo il principio di funzionamento della simulazione generatore di sovratensioni utilizzato nei test di compatibilità elettromagnetica e generatore di fulmini test, combinato con le forme d'onda di prova comunemente utilizzate da 8/20 μs e 10/700 μs negli standard attuali, la composizione e i parametri dei componenti del circuito di scarica per simulare diverse forme d'onda di generatore di sovratensioni può essere ottenuto tramite equazioni differenziali del secondo ordine e simulazione MATLAB. Questi risultati forniscono metodi analitici e soluzioni ai problemi riscontrati nei test di sovratensione.

Analisi del circuito di scarica del generatore di sovratensione

Generatore di sovratensioni SG61000-5

Studi recenti lo hanno dimostrato impulso di sovratensione i dispositivi di osservazione, che combinano computer e oscilloscopi, possono registrare i parametri di picco in forma digitale. Utilizzando software di simulazione al computer e metodi di adattamento dei dati non lineari, le informazioni numeriche possono essere trasformate in corrispondenti simulazioni forme d'onda di picco. Il personale di prova progetta generatori di sovratensione basati sul principio di carica e scarica dei condensatori, con l'obiettivo di simulare impulsi di sovratensione generati da interruttori del sistema di alimentazione o impulsi di fulmini. Comprendere la composizione e la struttura del circuito di scarica durante il processo di test non solo fornisce un migliore controllo del processo di test, ma consente anche un giudizio accurato e un'analisi approfondita dei problemi incontrati durante il test.

1. Definizione della forma d'onda del generatore di picchi simulato

Per prima cosa definiamo la simulazione generatore di sovratensioni forma d'onda. Basandosi sulle caratteristiche del singolo impulso che si avvicinano all'aumento e alla caduta esponenziale della forma d'onda dell'impulso di un fulmine, Bruce Godle ha riassunto la funzione doppia esponenziale della forma d'onda della corrente di fulmine.
i(t)=I0k(e-at-e-βt), ( 1 )
Nella formula (1), Io è pari all'impulso di corrente, KA; α è l'attenuazione prima delle onde
Coefficiente; β è il coefficiente di attenuazione della coda d'onda; K è il coefficiente di correzione della forma d'onda.

Allo stesso modo, è possibile rappresentare le forme d'onda degli impulsi di tensione
u(t)=U0A(et/τ1-et/τ2), ( 2 )
Nella formula (2), U0 è il valore pari all'impulso di tensione, KV; A è il coefficiente correttivo;
Τ1 è una costante di tempo di semipicco; τ2 è la costante di tempo della testa. Si può ottenere il trattamento della formula (1) e della formula (2).

I t)/u (t) = k (E-AT-E-βt). (3)
La formula (3) è chiamata equazione della funzione corrente di picco/tensione unitaria. 8/20 μs Il valore del coefficiente corrispondente alla forma d'onda del test 10/700 μS.

2. Generatore di corrente d'impatto 8/20 μS Circuito di scarica Analisi matematica

2.1 Equazione e soluzione della microdivisione dell'onda impulsiva di corrente

Successivamente, abbiamo analizzato l'analisi matematica del circuito di scarica del generatore di corrente d'impatto 8/20 μS. Innanzitutto, consideriamo l'equazione differenziale dell'onda di impulso corrente e la sua soluzione. L'equivalente del circuito di scarica del generatore di corrente d'impatto è mostrato nella Figura 1. Quando la dimensione geometrica del circuito effettivo è di gran lunga inferiore alla lunghezza d'onda del segnale di lavoro, la chiamiamo raccolta di circuiti con parametri totali. Il circuito dinamico composto da un'alimentazione indipendente, un elemento di resistenza e componenti dinamici, la sua equazione del circuito è un insieme di equazioni differenziali. La capacità, l'induttanza è correlata alla tensione e al passaggio della corrente.

Analisi del circuito di scarica del generatore di sovratensione

Figura 1 Principio equivalente del circuito di scarica del generatore di corrente d'impatto

C -Contenitore elettrico principale; Impedenza del circuito R e resistenza d'onda; Valore di induttanza della distribuzione del circuito L e resistenza d'onda.

Attraverso la legge di Kirhoff, possiamo elencare la relazione tra il circuito e convertire l'equazione differenziale del circuito, quindi risolvere l'equazione di risposta libera del sistema. Poiché il valore del condensatore viene calcolato da C × [P1P2 (P1-P2)] come parametro normalizzato K, se si vuole ottenere la corrente impulsiva per ottenere il valore di ampiezza corrispondente, la tensione di carica del condensatore deve essere uguale al valore della corrente impulsiva . Tuttavia, ciò aumenterà il livello di resistenza dei condensatori di carica e accelererà l'invecchiamento della capacità. Per risolvere questo problema, nelle applicazioni pratiche, possiamo opportunamente aumentare la capacità del condensatore di carica attraverso condensatori in parallelo e ridurre l'ampiezza della tensione di carica. Inoltre, possiamo simulare tramite il componente Simulink per ottenere la composizione del circuito di scarica e i parametri dei componenti di diverse onde d'impulso e per soddisfare i requisiti standard ottenuti dalla combinazione delle forme d'onda dell'impulso. Tuttavia, va notato che questi modelli sono stabiliti in un ambiente ideale e, nella progettazione effettiva del circuito, dobbiamo anche considerare i parametri di distribuzione dei componenti come perdita di impedenza, capacità e induttori sul circuito, nonché i parametri distribuiti sulla bobina PEARSON. Mettendo a punto i valori dei parametri dei diversi componenti, possiamo raggiungere una forma d'onda relativamente standard.

3. Applicazione del generatore di fulmini:

Nel test di surge, l'applicazione dell'osservatore di impulsi sciamanti è molto importante. L'osservatore dell'impulso di picco può registrare i parametri dello sciame in forma digitale attraverso la cooperazione del computer e dell'oscilloscopio. Attraverso l'adattamento non lineare delle informazioni digitali, queste informazioni digitali possono essere convertite nelle corrispondenti onde di simulazione. Il personale di prova può progettare il generatore di picchi secondo il principio di carica e scarica dei condensatori, simulando l'interruttore del sistema di alimentazione o i transitori di impatto del fulmine generati dai transitori. Attraverso l'applicazione delle osservazioni del polso in aumento, il personale addetto al test non solo può comprendere meglio il processo di test, ma anche giudicare accuratamente e analizzare in modo approfondito i problemi del test.

video

Conclusione:

(1) In base alle caratteristiche dei componenti del circuito (tensione capacitiva, corrente di induttanza, ecc.), la legge di Cirhoff viene utilizzata per elencare la relazione del circuito, convertire l'equazione differenziale del circuito e risolvere l'equazione di risposta libera del sistema.
(2) Poiché il valore della capacità viene calcolato come parametro normalizzato K in base al valore del condensatore per ottenere la corrente di impulso con il valore di ampiezza corrispondente, la tensione di carica del condensatore deve essere uguale al valore della corrente di impulso. Ciò aumenterà il livello di resistenza del condensatore di carica e accelererà l'invecchiamento della capacità. Nelle applicazioni pratiche, poiché U0C [P1P2/(P1-P2)] è un valore fisso, può aumentare adeguatamente la capacità del condensatore di carica attraverso condensatori paralleli e ridurre l'ampiezza della tensione di carica.
(3) Attraverso la simulazione del componente Simulink, si ottengono la composizione del circuito di scarica e i parametri dei componenti di diverse onde d'impulso d'onda. La forma d'onda dell'impulso ottenuta dalla combinazione soddisfa i requisiti standard. Tuttavia, questo è un modello stabilito in un ambiente ideale. Nella progettazione del circuito vero e proprio, è necessario considerare i parametri di distribuzione come perdita di impedenza, capacità e induttori sul circuito, parametri distribuiti dei segni della tensione della tensione del circuito e corrente del circuito Pearson Pearson I parametri distribuiti sulla bobina possono essere leggermente regolato in base ai valori dei diversi componenti per ottenere una forma d'onda relativamente standard.
(4) Attraverso l'indagine del principio di funzionamento dei picchi d'onda simulati nel test di compatibilità elettromagnetica e nel test del generatore di fulmini, e combinato con le forme d'onda di prova 8/20 μs e 10/700 μs generalmente eseguite negli standard attuali, il secondo - l'equazione differenziale d'ordine può essere fatta passare attraverso il secondo ordine. Soluzione e simulazione di calcolo Matlab per ottenere la composizione e i parametri dei componenti di diversi circuiti di scarica del generatore di sovratensione per la simulazione della forma d'onda. Allo stesso tempo, l'uso delle osservazioni degli impulsi d'onda può essere utilizzato per osservare e registrare, in modo da poter comprendere meglio il processo di test e analizzare e risolvere accuratamente i problemi incontrati nel test. L'applicazione di questi metodi e tecnologie fornirà metodi di analisi e soluzioni efficaci per i problemi nei test di compatibilità elettromagnetica e nei test di impatto dei fulmini.

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