POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
STUDIA MAGISTERSKIE UZUPEŁNIAJĄCE
LABORATORIUM ZAKŁÓCEŃ W
UKŁADACHELEKTROENERGETYCZNYCH
Badanie filtrów przeciwzakłóceniowych
Semestr: I
Rok: I
Madejak Andrzej
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
STUDIA MAGISTERSKIE UZUPEŁNIAJĄCE
LABORATORIUM ZAKŁÓCEŃ W
UKŁADACHELEKTROENERGETYCZNYCH
Badanie filtrów przeciwzakłóceniowych
Semestr: I
Rok: I
Madejak Andrzej
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
1. Cel Ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie sposobu badania charakterystyk tłumienia filtrów
przeciwzakłóceniowych w zależności od występujących zakłóceń sieciowych.
2. Opis stanowiska laboratoryjnego:
Rys.1 Schemat blokowy stanowiska pomiarowego do badania tłumienności wtrąceniowej
filtrów przeciwzakłóceniowych.
3. Wykresy:
Parametry i dane zastosowanych przyrządów:
─ generator sygnałowy
─ oscyloskop HP 54600B
TR
Eg
2
1 1 Vo
1
G
T
T
O
Eg
1
2 2 Vo
2
FB
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
─ tłumik wzorcowy regulowany
─ filtr badany SF 20A
Schemat filtra typu SF 20A
Dane filtra typu SF 20A:
L- 4x1,5mH (25% - 50%)
C – 2x1,0μF (x2)MKT C – 2x0,0047μF (Y) C – 2x0,0022μF (Y)
R – 2,4MΩ
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
4. Tabele z obliczeniami, przykładowe obliczenia, wykresy:
Pomiar tłumienności wtrąceniowej symetrycznej sieciowego filtru przeciwzakłóceniowego
f(MHz)
0,1
0,5
0,8
1
4
8
12
16
20
25
30
E
g2
(mV)
431
431
443
431
518
668
750
800
781
737
681
V
02
(mV)
5
5
7
8
18
10
40
160
79
39
19
E
g1
(mV)
778
793
787
800
780
718
587
481
859
799
718
V
01
(mV)
40
40
39
38
35
26
17
10
14
14
23
A
FB
(dB)
32,93
32,77
29,93
28,16
22,22
27,67
14,70
0,34
4,14
10,40
21,20
Przykładowe obliczenie
]
[
93
,
32
20
778
431
log
20
5
40
log
20
log
20
log
20
1
2
02
01
dB
A
A
A
E
E
V
V
A
TR
g
g
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0,1
1
10
100
A
FB
[dB]
f [MHz]
wykres w skali logarytmicznej przedstawiający charakterystykę
tłumienności wtrąceniowej symetrycznej w funkcji częstotliwości
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
Pomiar tłumienności wtrąceniowej asymetrycznej sieciowego filtru przeciwzakłóceniowego.
f(MHz)
0,1
0,5
0,8
1
4
8
12
16
20
25
30
E
g2
(mV)
431
431
431
437
525
675
756
800
800
706
750
V
02
(mV)
7
8,7
6
6,8
14
7,5
22
63
43
7,5
39
E
g1
(mV)
800
800
800
800
775
731
631
281
906
806
843
V
01
(mV)
40
40
39
40
37
26
17
7,5
11,8
22
21
A
FB
(dB)
29,77
27,88
30,89
30,14
25,06
30,11
19,33
10,60
7,69
28,20
13,61
Przykładowe obliczenie
]
[
77
,
29
20
800
431
log
20
7
40
log
20
log
20
log
20
1
2
02
01
dB
A
A
A
E
E
V
V
A
TR
g
g
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0,1
1
10
100
A
FB
[dB]
f [MHz]
wykres w skali logarytmicznej przedstawiający charakterystykę
tłumienności wtrąceniowej asymetrycznej w funkcji częstotliwości
POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA 2013
5. Wnioski:
Wyniki otrzymane podczas przeprowadzania badania filtra przeciwzakłóceniowego,
przeprowadzone obliczenia i wykreślona charakterystyka pozwalają stwierdzić, że filtr
zaczyna tłumić częstotliwości od 10 MHz dla tłumienności wtrąceniowej symetrycznej oraz
asymetrycznej. Typowa postać warunków nakładanych w pasmach linii zasilających
sprowadza się do wymagania, aby tłumienność odniesiona do jej dolnej granicy w paśmie
przepustowym była nie mniejsza od zadanej wartości minimalnej.
Przebiegi charakterystyk wyznaczonych podczas badanie laboratoryjnego są nieco
zniekształcone, odbiegają wyglądem od charakterystyk jakie można znaleźć w katalogach
producenta filtra. Analizując otrzymane wyniki pomiarów można zaobserwować iż
symetryczne zakłócenia elektromagnetyczne wnikają słabiej w badany układ o czym
świadczy bardziej czytelna charakterystyka symetryczna tłumienności. Duży wpływ na
wyniki pomiarów miały ćwiczenia prowadzone na sąsiednich stanowiskach. Podczas pomiaru
zauważałem durze skoki napięcia wyjściowego które pojawiało się na odbiorniku, było ono
spowodowane załączaniem urządzeń na sąsiednim stanowisku laboratoryjnym.
Podsumowując filtry przeciwzakłóceniowe działają dobrze do momentu w którym nie zostaną
wystawione na działanie zewnętrznych urządzeń mogących powodować zniekształcenia
podczas ich pracy.
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
0,1
1
10
100
A
FB
[dB]
f [MHz]
wykres w skali logarytmicznej przedstawiający charakterystykę
tłumienności wtrąceniowej symetrycznej i asymetrycznej w funkcji
częstotliwości
symetryczny
asymetryczny