Импульсные (ключевые)* источники питания яв ляются основным источником помех частотой до 30 МГц. Линейные источники питания также могут при малых выходных токах генерировать низкочастотные паразитные сигналы с пилообразным изменением амплитуды, а при подключении к ним через длинные кабели плохо шунтированных нагрузок ** могут самовозбуждаться. Другой причиной низкой помехоустойчивости является плохая изоляция между входом и выходом, когда помехи с шины питания попадают в схему через источники питания, а создаваемые схемой помехи также попадают в источник питания. Эти трудности можно преодолеть тщательным выбором компонентов и топологии схемы, а также правильного шунтирования, фильтрации и экранирования.

На рис. 8.1 показана типовая схема линейного источника питания. Трансформатор Т1 понижает или повышает первичное напряжение и обеспечивает изоляцию схемы от источника переменного тока (первичного источника напряжения). Диоды CR1-CR4 выпрямляют вторичное напряжение и заряжают конденсатор большой емкости сглаживающего фильтра (С1). Напряжение Vref подается на базу транзистора Q1 для управления выходным напряжением Voct = Vref - Vte [В]. На рис. 8.2 показана высокочастотная эквивалентная схема этого источника питания: от источника первичного напряжения до Vout имеется после-

* Под импульсным (ключевым) источником вторичного электропитания здесь понимаетси источник питания с импульсным регулированием выходного напряжения. - Прим. ред.

*• Здесь имеется в виду высокочастотное шунтирование активной нагрузки с помощью конденсаторов. - Ярыж. ред.

источники ПИТАНИЯ

довательная емкость источника fvlS пФ и шунтирующая емкость »50 пФ, так что в схему попадает около

Рис. 8.1. Схема линейного источника питания.

20 % помех» возникаюидих в шинах питания, и наоборот.

Высокочастотные помехи чрезвычайно часто возникают в шинах переменного пит{1ния. В среднем в

ZSTfP SOn SOnP Vbeian

Рис. 8.2. Высокочастотная эквивалентная схема линейного источника питания.

бытовых стереосистемах каждые несколько минут происходит выброс напряжения до 200 В, примерно раз в сутки-до 400 В и приблизительно раз в год - до 1000 В. Если помещение находится в зоне высокой грозовой активности, могут наблюдаться выбросы на-

пряжения до 1000 В раз в сутки и до 5000 В раз в год. В административных и производственных помещениях уровень помех очень высок: так электродвигатели создают выбросы 1500-2000 В. При грозовых разрядах в шинах питания вне помещения могут возникать выбросы напряжения от 10 до 20 кВ, а во внутренней проводке - от 2 до 6 кВ (значение 6 кВ связано с возможностями электрических розеток, у которых напряжение дугового разряда составляет »6 кВ). В общем случае источники питания должны выдерживать выбросы до 3 кВ, не выходя при этом из строя, а высоконадежные источники питания должны быть рассчитаны на выбросы до 6 кВ.

Не намного лучше обстоит дело и с электронными устройствами для автомобилей. Резкие падения нагрузки, например, на генераторе переменного тока, могут приводить к выбросам напряжения до +120 В. Включения или выключения индуктивной нагрузки могут создавать выбросы от -300 В до +80 В. Паразитная связь между проводниками электропроводки может быть причиной выбросов +200 В, а при простом включении зажигания они нередко достигают -100 В1 В обычных условиях различные потребители энергии в сети электропитания автомобиля создают помехи амплитудой ±1,5 В, а система зажигания ±3 В; при отключении аккумулятора они могут возрасти до ±75 В.

Один из способов защиты электронного оборудования от выбросов напряжения в шинах питания заключается в использовании устройств защиты. Например, у меня дома персональная ЭВМ, печатающее устройство, цветной монитор и графопостроитель включены в специальный «подавитель перенапряжения» с шестью выходами. Система работала бы и без него, но мне пришлась по душе возможность установить дополнительную защиту. Этот блок содержит ме-таллооксидные варисторы, представляющие собой резисторы с резко нелинейными характеристиками. Другие устройства защиты от перенапряжения - варисторы из карбида кремния, стабилитроны, «Транс-зорбы», «Серджекторы» и защитные разрядники на