автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.12, диссертация на тему:Обеспечение электромагнитной совместимости бортовых источников вторичного электропитания подавлением сетевых импульсных помех и рациональной компоновкой силовых элементов



На правах рукописи 003490517

Шкоркин Вячеслав Васильевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ БОРТОВЫХ ИСТОЧНИКОВ ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ПОДАВЛЕНИЕМ СЕТЕВЫХ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ И РАЦИОНАЛЬНОЙ КОМПОНОВКОЙ СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Специальность 05.09.12 - Силовая электроника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2010 ^ 8 ЯНБ ?пщ

003490517

Работа выполнена в открытом акционерном обществе «Научно-производственный центр «Полюс» и на кафедре промышленной электроники Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники

Научный руководитель - Казанцев Юрий Михайлович

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Семиглазов Анатолий Михайлович

доктор технических наук, профессор (Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники);

Лукьяненко Михаил Васильевич кандидат технических наук, профессор (Сибирский государственный аэрокосмический университет, г. Красноярск)

Ведущая организация - Открытое акционерное общество

«Государственный ракетный центр имени академика В.П. Макеева», г. Миасс

Защита состоится 18 февраля 2010 года в 15 час. 15 мин. на заседании диссертационного совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.268.03 при ГОУ ВПО Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники по адресу: 634050, г. Томск, пр. Ленина 40.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Автореферат разослан « /5» января 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

Мещеряков Р.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В бортовых системах электроснабжения (СЭС) автономных объектов нри работе электротехнического и радиоэлектронного оборудования возникают импульсные коммутационные помехи (ИКП) микро- и мшшисекундной длительности. При воздействии мощной помехи по цени питания возможны необратимые отказы импульсных источников вторичного электропитания (ИВЭП) из-за изменения структуры полупроводниковых материалов вплоть до их частотного или полного разрушения. Поэтому невозможно обеспечить длительный срок службы данных источников, не защищая их от воздействия ИКП.

ИВЭП относятся к устройствам, которые влияют на внутреннюю электромагнитную обстановку автономных объектов и являются опасными источниками помех для бортовой радиоэлектронной аппаратуры (РЭА). Снижение помехоэмиссии ИВЭП - основное средство обеспечения внутриаппаратурной электромагнитной совместимости (ЭМС).

Для ИВЭП, не имеющих своего замкнутого корпуса, проблема обеспечения ЭМС обостряется, поскольку снижается эффективность работы фильтров радиопомех, а установка электромагнитных экранов ограничена массогабарит-нымн характеристиками изделия. В таких конструкциях рациональная компоновка ИВЭП имеет существенное значение.

Бортовые ИВЭП в системах с разветвленной сетью потребителей различного назначения должны иметь установленный техническим заданием (ТЗ) на разработку выходной импеданс в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц. Завышенное значение импеданса на отдельных участках диапазона частот может привести к возшненовению косвенных кондуктивных помех и потере устойчивости системы в целом, в то время как каждый её элемент в автономном режиме работает устойчиво во всём диапазоне изменения входных и выходных параметров.

Таким образом, повышение устойчивости ИВЭП к воздействию ИКП, снижение помехоэмиссии, достоверное определение выходного импеданса имеют актуальное значение при обеспечении внутриаппаратурной и внутрисистемной ЭМС аппаратуры ракетно-космической техники.

В теоретические исследования, разработку методов и средств обеспечения ЭМС значительный вклад внесли отечественные и зарубежные ученые: С.А. Лютов, A.A. Харкевич, А.Д. Князев, M.JI. Волин, Д. Уайт, Дж. Варне, Т. Уильяме, Э. Хабигер и другие.

Цель работы - решение задачи эффективной защиты ИВЭП бортовых систем от ИКП и обеспечение их ЭМС с РЭА подавлением помех и рациональной компоновкой силовых элементов.

Для реализации поставленной цели определены следующие направления исследований:

1) теоретические и экспериментальные исследования способов защиты РЭА от ИКП микро- и миллисекундной длительности в высоковольтных бортовых системах электроснабжения;

2) синтез входных фильтров ИВЭГ1 в низковольтных системах электроснабжения с ИКП и перенапряжениями секундной длительности;

3) оценка эффективности снижения номехоэмиссии путем рациональной объемной компоновки силовых элементов ИВЭП без введения в конструкцию дополнительных фильтров и электромагнитных экранов;

4) разработка методики измерения собственных пульсаций напряжения в частотной области (диапазон 10 Гц - 10 МГц) и выходного комплексного сопротивления (импеданса) энергопреобразующей аппаратуры при имитации реальных токов нагрузки.

Методы исследования базируются на общих положениях теории электрических цепей, теории электромагнитного поля, теории сигналов, алгебраических и дифференциальных уравнений, вычислительных методах и использовании современных инструментальных систем и методов математического моделирования. Экспериментальные исследования ЭМС проводились в регламентированных условиях согласно действующим стандартам на макетах и промышленных образцах.

Достоверпость и обоснованность результатов подтверждается математическими доказательствами, экспериментальными данными и опытом эксплуатации ИВЭП, выпускаемых серийно. Новизна технических решений подтверждается патентами РФ на изобретение и полезную модель.

Научная новизна:

1) предложен способ защиты от импульсных перенапряжений миллисекуидной длительности в высоковольтных бортовых СЭС, при котором энергия помех не рассеивается в тепло специальными разрядными цепями, а используется для питания потребителя;

2) получены расчетные соотношения для определения параметров входных и ЬС-фильтров ИВЭП, обеспечивающих снижение воздействия ИКП экспоненциальной формы до заданного уровня;

3) для снижения номехоэмиссии электромагнитных и силовых элементов ИВЭП предложено использовать результаты анализа углового распределения напряженности магнитного и электрического полей в ближней зоне;

4) для расчета поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции предложена модель в виде эквивалентного витка с током.

Практическая ценность:

1 Реализованные устройства защиты от ИКП имеют улучшенные массо-габаритные характеристики и обеспечивают бесперебойное питание защищаемых потребителей при возникновении перенапряжений в бортовых системах электроснабжения автономных объектов.

2 Рекомендации по практическому снижению помехоэмиссии конструкторскими средствами сокращают затраты времени на проектирование и отработку технической документации по изготовлению ИВЭП.

3 Комплексное использование разработанных методик измерения амплитуды и спектрального состава пульсации напряжения и выходного импеданса с среднеквадратичной погрешностью не хуже 4,5 % позволяет обеспечить внутрисистемную ЭМС энергопреобразующей аппаратуры бортовых систем электропитания в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц.

Реализация результатов работы. Результаты работы используются в производственной деятельности предприятий: ОАО «НПЦ «Полюс», ФГУП «НПО автоматики им. академика H.A. Семихатова», ОАО «Пермская научно-производственная промышленная компания», ЗАО «Наука и серийный выпуск», а также в учебном процессе Томского университета систем управления и радиоэлектроники при подготовке студентов направления 210100 - «Электроника и микроэлектроника» по дисциплине «Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники».

Основные положения, выносимые на защит}':

1) предложенный способ защиты РЭА от ИКП миллисекундной длительности обеспечивает бесперебойное электроснабжение защищаемого потребителя при возникновении перенапряжений в высоковольтных бортовых СЭС, при этом 80 % энергии помех используется для питашш потребителя;

2) полученные аналитические зависимости позволяют определить параметры элементов входных RC- и LC-фильтров ИВЭП, обеспечивающих снижение амплитуды ИКП до заданных значений;

3) рекомендации по снижению помехоэмиссии конструкторскими средствами, полученные по результатам исследования углового распределения напряженности магнитного поля в ближней зоне, позволяют снизить поле рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции не менее чем на 20 дБ;

4) разработанные методики измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного импеданса позволяют проводить измерения параметров энергопреобразующей аппаратуры бортовых СЭП КА в заданном диапазоне частот с погрешностью не хуже 4,5 %.

Личный вклад автора:

1) разработаны имитационные модели и принципиальные схемы устройств защиты от ИКП в низковольтных и высоковольтных бортовых СЭС;

2) проведены исследования распределения напряженности магнитного и электрического полей силовых элементов ИВЭП в ближней зоне;

3) предложена новая методика расчета поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции на этапе проектирования ИВЭП;

4) разработана методика измерения выходного комплексного сопротивления ИВЭП в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались на международных научно-технических конференциях «Электромеханические преобразователи энергии» (Томск, ТПУ, 20 - 22 октября 2005 г. и 17 - 19 октября 2007 г.); XVII науч.-техн. конф. «Электронные и электромеханические системы и устройства» (Томск, ФГУП «НПЦ «Полюс», 20-21 апреля 2006 г.); Девятой российской научно-технической конференции «Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитная безопасность» (Санкт-Петербург, ВИТУ, 20 - 22 сентября 2006 г.); Двенадцатой всероссийской науч-но-техиической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, ТПУ, 6-8 декабря 2006 г.); всероссийских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР» (Томск, 3-7 мая 2007 г. и 5 - 8 мая 2008 г.); 7 Международном симпозиуме по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (Санкт-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 26 - 29 июня 2007 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в ракетно-космической промышленности» (Москва, ЦЭНКИ, 20 - 22 октября 2009 г.).

Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в 20 печатных работах, в том числе одной статье в центральной периодической печати из перечня ВАК, одном патенте РФ на изобретение, одном патенте РФ на полезную модель, двух учебно-методических пособиях.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 136 наименований. Работа изложена на 121 листе машинописного текста, содержит 5 таблиц, 67 рисунков, 2 приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы обеспечения ЭМС импульсных ИВЭП с бортовой РЭА, сформулированы цели работы и направления исследований, указана научная новизна, а также приведены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрена электромагнитная обстановка в бортовых СЭС, проведен обзор работ по обеспечению ЭМС импульсных ИВЭП постоянного напряжения с РЭА. Приведено описание средств измерений, используемых в работе.

Вторая глава содержит теоретическое обоснование предложенных способов защиты ИВЭП и питаемой ими РЭА от воздействия ИКП в низковольтных и высоковольтных бортовых СЭС автономных объектов, результаты исследований разработанных устройств на имитационных моделях и их экспериментальную проверку.

Способ защиты РЭА от ИКП миллисекундной длительности реализован на основе концепции использования энергии помех для питания защищаемого

б

потребителя (патент РФ № 2 309 534), в соответствии с которой построена схема устройства защиты (рисунок 1).

ТО1 В.1 I Цвых

+ [7вх

-иъ*

о—

СМ

УЗМ£

НЕ

^ УКН ^

дтх

Сф

т т

гн

Рисунок 1 - Схема устройства защиты от ИКП: СМ - силовой ЮВТ-модуль;

УЗМ - устройство запуска модуля; ДТХ - датчик тока Холла; УКН - устройство контроля напряжения

Проведен аналитический расчет начальных значений параметров элементов входного КС-фильтра. Показано, что при воздействии единичного экспоненциального импульса напряжение на выходе фильтра

()-а

достигает максимальное значение в момент времеш!

р-а '

где Р = —; а - —; т - постоянная времени импульса. К1СВХ г

На разработанной имитационной модели устройства защиты от ИКП (рисунок 2,а) определены уточненные значения параметров элементов, обеспечивающих требуемую степень защиты. Значите емкости конденсатора входного фильтра уточнено в процессе моделирования и составляет 385 мкФ, в то время как при использовании пассивного КС-фильтра для защиты потребителя мощностью 3 кВт суммарная ёмкость батареи конденсаторов 63 ООО мкФ. В процессе синтеза учитывались следующие ограничения:

— напряжение на конденсаторах входного фильтра ограничено предельным напряжением перехода коллектор-эмиттер ЮВТ-модуля 1/кэ <1,2 кВ;

— значение сопротивления резистора Ш ограничено потерями мощности в установившемся режиме и не должно превышать 3 - 5 % от номинальной мощности потребителя;

— индуктивность дросселя ограничена частотными свойствами ЮВТ-модуля.

При возникновении в сети питания ИКП устройство переходит в режим релейного стабилизатора напряжения. Энергия помехи пачками импульсов пе-

редается в цепь питания потребителя. Процесс передачи энергии помехи (рисунок 2,6 кривая 7) иллюстрируют кривые 2 и 3.

.44.4.4.... -■-4-.j--j~-.j-"

1 - ............

||-

\ ^ •А

|Х= --1-Х з '.'.'.

б

Рисунок 2 - Имитационная модель устройства защиты (я) и результаты моделирование переходных процессов напряжения (б): 1 - на входе устройства защиты; 2 - на конденсаторах входного фильтра; 3 - на выходе устройства

Результаты испытаний промышленного образца устройства защиты от ИКП приведены на рисунке 3. Погрешность расчетов не превышает 10 %.

При длительном аварийном повышении напряжения бортовой сети свыше 400 В устройство отключает питание потребителя.

Уи.в

1350

350

920 350

390 3«

■¿Сех.А 450

ил

V.

"X.

и

'0 И

Рисунок 3 - Осциллограммы напряжений при воздействии ИКП: £/вх - на входе устройства защиты; Сок - на конденсаторах входного фильтра; Уцш - на выходе; /Свх - суммарный ток батареи конденсаторов Свх; /к - пачки импульсов тока коллектора СМ

При энергии импульса 1000 Дж до 20 % энергии ИКП рассеивается в тепло на резисторе входного фильтра Ю (рисунок 4), а основная часть используется для питания защищаемого потребителя.

Рисунок 4 - Энергия - а, мощность - б и ток - в на резисторе К1

Основные электрические параметры устройства защиты:

— входное напряжение ивх = 160 - 360 В;

— мощность нагрузки до 3 кВт;

— амплитуда помехи £/имп= ±1000 В при длительности до 4 мс и длительности фронта импульса /ф=10 мкс;

— энергия поглощаемых импульсов до 1000 Дж.

Для ИВЭП, работающих в низковольтных бортовых СЭС, реализована концепция совмещения функций защиты от ИКП и фильтрации радиопомех входным фильтром, а также защиты от перенапряжений секундной длительности (рисунок 5).

С2 С5 ЗВЕНО АКТИВНОГО ПОДАВЛЕНИЯ

1 - "2 Г * К

сз С4

к ивэп

Рисунок 5 - Схема совмещенного фильтра

Параметрический синтез фильтра проведен на математической модели. В процессе синтеза учитывались следующие ограничения:

- первое звено фильтра должно ослаблять амплитуду импульсных помех на 20 дБ, что позволяет использовать во входных цепях ИВЭП низковольтные электролитические конденсаторы;

- второе звено и фильтр в целом должны обеспечивать требуемую степень фильтрации радиопомех.

Звено активного подавления, состоящее из линейного стабилизатора с малым падением напряжения вход-выход, обеспечивает защиту ИВЭП от перенапряжений секундной длительности.

Аналитический расчет начальных параметров первого звена фильтра проведен для наихудшего случая. Показано, что при а>оТи<<:1 относительное значение выходного напряжения фильтра при воздействии экспоненциального импульса определяется выражением

исш ~®оТи,

где ©о = ' ~~ активная Длительность импульса.

Начальные значения параметров элементов второго звена рассчитаны по известным методикам.

Проведено испытание фильтра в составе ИВЭП при воздействии ИКП амплитудой 600 В длительностью 10 мкс (рисунок 6) и на электромагнитную совместимость (рисунок 7).

«X 430 2И

0 ->

ц.в j. Г

40

20

гл.в ■ с

4П

20

Рисунок 6 - Напряжение на входе фильтра иы, на выходе первого звена фильтра Uh на выходе второго звена фильтра U2

f, МГц

Рисунок 7 - Огибающие напряжений радиопомех, создаваемых ИВЭП:

1 - норма по ГОСТ 19705-89;

2 - ИВЭП без фильтра;

5 - типовой фильтр радиопомех; 4 - двухзвениый совмещенный фильтр

Синергетический эффект в совмещенном фильтре заключается в дополнительном ослаблении напряжения радиопомех на 10 дБ в полосе частот от 1 до 30 МГц (кривая 4 на рисунке 6).

В третьей главе приведены результаты исследования углового распределения напряженности магнитного и электрического полей силовых элементов ИВЭП в ближней зоне, выявлены факторы, влияющие на амплитуду и фазовое положение максимумов напряженности мапотюхх) поля, создаваемого электромагнитными элементами, приведена методика расчета поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции, сформулированы рекомендации по практическом}' снижению помсхоэмиссии от электромагнитных и активных помехообразующих элементов конструкторскими средствами.

При работе силового дросселя тороидальной конструкции часть магнитного потока уходит из сердечника, замыкаясь через воздух, и создает магнитный поток рассеяния. Поскольку напряженность магнитного поля, создаваемого произвольной системой токов на расстоянии, значительно превышающем её линейные размеры, равна векторной сумме магнитных моментов отдельных замкнутых контуров, то для расчета поля рассеяния дросселя его можно заменить «магнитным диполем» (рисунок 8) с моментом

Р

где I - ток, протекающий через обмотку дросселя, А;

8К - площадь контура, ограниченная средней линией сердечника, м.

Яг

I 270°

Рисунок 9 - Угловое распределение напряженности магнитного поля и условная система отсчета:

1 - эксперимент, Нтах=27 дБ (мкА/м);

2 - расчет, Нтах=27,1 дБ (мкА/м)

На рисунке 9 представлены измеренное значение напряженности магнитного поля, создаваемой силовым дросселем на сердечнике МП 140 типоразмера К17х 10x6,5 при действующем значении протекающего через обмотку тока 1 А, расчетное значение напряженности магнитного поля и условная система отсчета при вращении дросселя на поворотном столе.

Для оценки адекватности предложенной модели дросселя тороидальной конструкции как излучателя магнитного поля проведена экспериментальная проверка на сердечниках из Мо-пермаллоя марки МГ1 140 по ряд}' из наиболее часто применяемых типоразмеров в схеме импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа.

Показано, что при равномерном распределении витков дросселя по периметру сердечника формула для расчета поля рассеяния силового дросселя тороидальной конструкции имеет вид

2%г

где Н - напряженность поля, А/м;

п - число слоев намотки дросселя (и=1, 2, 3); /;.д - действующее значение пульсирующей составляющей тока, А;

\ =

/2

1 осу

4к

- площадь, ограниченная средней линиеи сердечника, м ;

• расстояние от контура до измерительной антенны, м.

На амплитуду напряженности поля рассеяния электромагнитных элементов, кроме значения напряжения, приложенного к обмотке (следовательно, значения рабочей индукции) и силы тока, протекающего через обмотку, влияет неравномерность намотки.

Установлено, что фазовый сдвиг (положение максимумов в угловом распределении напряженности магнитного поля в относительной системе отсчета) у силовых дросселей тороидальной конструкции остается постоянным во всех режимах работы ИВЭП, не зависит от рабочей частоты, скважности, приложенного к обмотке напряжения и силы тока, равномерности намотки. На значение фазового сдвига (рисунок 9,а) влияют геометрические размеры сердечника, количество витков в обмотке, тип ферромагнетика и значение проницаемости.

Показано, что для снижения поля рассеяния дросселя его целесообразно разделять на два меньших типоразмеров. Причем для наибольшей компенсации суммарной напряженности поля (не менее чем на 20 дБ) дроссели должны быть включены встречно и размещены на несущем основании так, чтобы места установки выводов были в параллельных плоскостях (рисунок 10).

Показано, что установка дросселей и трансформаторов с кольцевыми мапшгопроводами в проволочный сетчатый экран, изолированный от корпуса и соединенный с шиной «-» входного напряжения питания, уменьшает напряженность магнитного и электрического нолей на 5 - 6 дБ.

Установлено, что поле рассеяния силовых дросселей уменьшается на 6 - 10 дБ (рисунок 11), если выводы обмотки направить вовнутрь (патент РФ на ПМ № бб 598).

90

150

180 Р—

210

370

Рисунок 11 - Угловое распределение поля рассеяния дросселя:

1 - общепринятое исполнение; 2 - выводы направлены вовнутрь

Предложены способы снижения помехоэмиссии от активных помехооб-разующих элементов: транзисторов и диодов. В ИВЭП с частичным резервированием, когда силовые транзисторы включены параллельно, их рациональным

Рисунок 10 - Снижение суммарного поля рассеяния двух дросселей

90» 1

180°</ } _м

£

270°

90° 2

ш- УХ >Р 0»

270"

размещением на несущем основании суммарное значение напряженности магнитного поля возможно снизить вдвое (рисунок 12), если их рассматривать как излучающие рамки, развернутые на 180° относительно друг руга.

е

е

180» ' г-1 1 о•

=1 \J и

Рисунок 12 - Угловое распределение напряженности магнитного поля

двух транзисторов ПШМ8572648Е в азимутальной плоскости

Установлено, что устройства и цепи, находящиеся под переменным электрическим потенциалом относительно шин питания (цепи, включенные в диагональ мостовых преобразователей и имеющие с ними гальваническую связь драйверы), создают напряженность электрического поля на 20 - 30 дБ выше, чем аналогичные устройства, связанные гальванически с шинами питания.

Сделан вывод, что конструкторскими средствами возможно снижение помехоэмиссии от силовых транзисторов и диодов па 10 - 15 дБ.

В четвертой главе приведены разработанные методики измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного комплексного сопротивления (импеданса) энергопреобразующей аппаратуры бортовых СЭП КА в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц.

Разработана методика измерения импеданса с использованием двухка-нального осциллографа (рисунок 13). Методика позволяет измерить в ИВЭП модуль выходного импеданса, а также фазовый сдвиг между током и

напряжением в диапазоне „ ,,,

Рисунок 13 - Вычисление модуля импеданса лвых частот от единиц герц до . „ 1

и фазового сдвига а : - тест-сигнал; д¿/_ - ам-десятков килогерц. г

плиту да пульсации выходного напряжения

у>о.

д/

г 360"

Измерение собственных пульсаций выходного напряжения проводится при минимальном и максимальном значениях тока на активной нагрузке. При измерении импеданса управляемая нагрузка создает тест-сигнал синусоидальной формы. Амплитуда тест-сигнала устанавливается с учетом требований к ИВЭП но пульсациям тока нагрузки.

На имитационной модели проведен расчет выходного импеданса ИВЭП, представляющего собой импульсный стабилизатор напряжения понижающего типа. Расчетные значения импеданса и экспериментальные данные приведены на рисунке 14.

Рисунок 14 - Модуль выходного импеданса (а) и фазовый сдвиг (б):

1 - норма по стандарту питания Европейского космического агентства (ESA);

2 - расчетные значения, полученные на модели; 3 — экспериментальные данные

При сравнении видно, что расчетные значения модуля и фазового сдвига, полученные на имитационной модели качественно совпадают с экспериментальными данными, полученными при измерении выходного импеданса промышленного образца ИВЭП.

На частотной характеристике выходного импеданса (рисунок 14,а) следует выделить две характерные зоны:

- зона канала управления (диапазон частот от 10 Гц до 8 - 10 кГц), где значение модуля импеданса минимально и обусловлено быстродействием регулятора;

- зона выходного фильтра (диапазон от 8-10 кГц до 45 - 50 кГц). Растущая ветвь определяется действием индуктивности выходного фильтра ИВЭП, падающая - его емкостью. Максимум модуля выходного импеданса приходится на точку параллельного резонанса выходных фильтров ячеек, а на более высоких частотах - последовательным резонансом цепи "индуктивность выходного кабеля - емкость выходного фильтра". В промежутке между резонансами сопротивление 2ВЫК носит чисто емкостный характер.

В области высоких частот (диапазон от 45 - 50 кГц до 10 МГц) на величину модуля выходного импеданса существенное влияние оказывают паразитные параметры элементов фильтра и монтажа. В указанном диапазоне частот измерение импеданса проводится с использованием специальной высокочастотной нагрузки.

Поскольку амплитуда синусоидальной составляющей тока тест-сигнала с повышением частоты снижается, то в диапазоне частот от 50 кГц до 10 МГц выходной импеданс следует измерять анализатором спектра. Анализатор спектра позволяет точно настроиться на частоту тест-сигнала. Кроме того, он необходим для измерения собственных пульсаций выходного напряжения ИВЭП в частотной области.

Погрешность измерения модуля импеданса с использованием анализатора спектра (рисунок 15) рассчитывается как среднеквадратичная погрешность используемых средств измерения (анализатора спектра ИЗР 30, пробника напряжения и токосъёмшгка ТСР 303 совместно с усилителем ТСРА300)

8 = ^0,2' + 0,222 + 0,252 « 0,38 дБ, что соответствует 4,4 % при заданной погрешности не более 5 %.

2

е

<i-«r£h

L-e^Mp фксо о »-о —e»-£>

(K<Q Q»-i)

Рисунок 15 - Измерение пульсаций напряжения ИВЭП и выходного

импеданса: 1 - испытуемый ИВЭП; 2 - токосъёмник TCP 303; 3 - усилитель ТСРА300; 4 - управляемая нагрузка; 5 - пробник напряжения; 6 - коммутатор каналов АК 11; 7 - анализатор спектра

Комплексное использование разработанных методик позволяет проводить измерение выходного импеданса энергопреобразующей аппаратуры бортовых СЭП и спектральный состав собственных пульсаций выходного напряжения в заданном диапазоне частот 10 Гц - 10 МГц в условиях воздействия помех, вызванных работой силовых ключей и при имитации реального тока нагрузки.

В приложениях приведены методика расчета ЬС-фильтров радиопомех в среде Ма&САП с учетом паразитных параметров элементов и акты о внедрении результатов диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные результаты диссертационной работы, представляющие решение задачи обеспечения электромагнитной совместимости бортовых ИВЭП с РЭА подавлением сетевых импульсных помех и рациональной компоновкой силовых элементов, заключаются в следующем:

1 Решена проблема защиты потребителей энергии мощностью до 3 кВт в судовой СЭС постоянного тока от ИКП длительностью до 4 мс, амплитудой до 1 кВ сверх текущего значения напряжения питания 160 - 360 В (патент РФ № 2 309 534). При этом 80 % энергии помех используется для питания защищаемого потребителя.

2 Разработан и внедрен в производство совмещенный фильтр, защищающий ИВЭП в низковольтных СЭС самолетов и вертолетов от ИКП нано- и микросекундной длительности амплитудой до ±600 В, перенапряжений секундной длительности амплитудой до 65 В и снижающий собственные кондуктивные помехи до заданных значений.

3 Получены расчетные соотношения для определения параметров входных КС- и ЬС-фильтров ИВЭП, обеспечивающих снижение амплитуды ИКП до требуемых значений.

4 Предложена новая методика расчета ноля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции на этапе проектирования ИВЭП.

5 Рекомендации, полученные по результатам исследования распределения напряженности магнитного и электрического шлей в ближней зоне, позволяют снизить помехоэмиссшо электромагнитных элементов не менее чем на 20 дБ и на 10 - 15 дБ силовых транзисторов и диодов.

6 Разработана методика измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного комплексного сопротивления ИВЭП бортовых систем электропитания в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц, имеющая практическое значение для обеспечения внутрисистемной электромагнитной совместимости аппаратуры ракетно-космической техники.

Опубликованные работы по теме диссертации

1. Шкоркин В. В., Потапов А. Т., Селяев А. П. Устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных помех в бортовых сетях постоянного тока // Известия ТПУ, 2006. Т. 309, № 1. С. 173 - 175.

2. Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Способ защиты электроприемников от импульсных коммутационных помех по цепям питания // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. (Томск, 20 - 22 октября 2005 г.). Томск: ТПУ, 2005. С. 334 - 337.

3. Шкоркин В. В., Гребснев И. Е., Селяев А. Н. Паразитные излучения в однотактном обратноходовом преобразователе напряжения и способы сниже-

ния радиопомех от него // Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитная безопасность «ЭМС 2006»: Сб. докл. Девятой рос.

----------------науч.-техн. конф. (Санкт-Петербург, 20 - 22'сентября-2006 г.). СПб: ВИТУ,

2006. С. 355 -359.

4. Гаврилов А. М., Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Влияние электромагнитных элементов импульсного преобразователя напряжения на уровень излучаемых радиопомех // Энергетика: экология, надежность, безопасность: Сб. докл. 12-й Всерос. науч.-техн. конф. (Томск, 6-8 декабря 2006 г.). Томск: ТПУ, 2006. С. 121 - 123.

5. Шкоркин В. В., Потапов А. Т. Источник питания для оптоволоконного гироскопа // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 116 - 120.

6. Шкоркин В. В., Потапов А. Т. Защита от перенапряжений в низковольтных сетях питания // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 139- 143.

7. Шкоркин В. В. Выбор конструкции магнитопроводов трансформаторов на ферритах с учетом электромагнитной совместимости // Научная сессия ТУСУР-2007: Материалы докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Тематический выпуск «Системная интеграция и безопасность» (Томск, 3-7 мая 2007 г.). Томск: В-Спектр, 2007. Ч. 4. С. 106 - 108.

8. Шкоркин В. В. Снижение помехоэмиссии от транзисторов конструкторскими средствами // Научная сессия ТУСУР-2007: Материалы докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. Тематический выпуск «Системная интеграция и безопасность» (Томск, 3-7 мая 2007 г.). Томск: В-Спектр, 2007. Ч. 4. С. 108 - 110.

9. Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Диаграммы направленности излучений от дросселей и трансформаторов с магнитопроводами из Мо-пермаллоя в импульсных источниках питания // Проблемы электротехники, электроэнергетики и электротехнологии: Тр. II Всерос. науч.-тех. конф. с междунар. участием. (Тольятти, 16 - 18 мая 2007 г.). Тольятти:' ТГУ, 2007. Ч. 1. С. 358 - 361.

10. Шкоркин В. В. Рациональная компоновка как способ снижения помехоэмиссии от импульсных источников вторичного электропитания // 7-й Междунар. симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии: Тр. симпозиума (Санкт-Петербург, 26 - 29 июня 2007 г.). СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2007. С. 58-61.

11. Шкоркин В. В. Снижение излучаемых радиопомех от трансформаторов в бортовых источниках вторичного электропитания // Электромеханические преобразователи энергии: Материалы междунар. науч.-тех. конф. (Томск, 17 - 19 октября 2007 г.). Томск: ТПУ, 2007. С. 196 - 199.

12. Гаврилов А. М., Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Улучшение качества выходного напряжения импульсного преобразователя энергии системы электропитания автономного объекта // Научная сессия ТУСУР-2008: Материалы

докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: В 5 ч. (Томск, 5 - 8 мая 2008 г.). Томск: В-Спектр, 2008. Ч. 2. С. 322 - 325.

13. Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Методика измерения выходного импеданса импульсных стабилизаторов напряжения // Научная сессия ТУСУР-2008: Материалы докл. Всерос. науч.-техн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых: В 5 ч. (Томск, 5 - 8 мая 2008 г.). Томск: В-Спектр, 2008. Ч. 2. С. 325-327.

14. Шкоркин В. В. Методика измерения пульсаций напряжения в частотной области // Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитная безопасность «ЭМС 2008»: Сб. докл. Десятой рос. науч.-техн. конф. (Санкт-Петербург, 24 - 26 сентября 2008 г.). СПб: ВИТУ, 2008. С. 474-477.

15. Шкоркин В.В., Старов Д.В. Синтез входных фильтров источников вторичного питания в низковольтных системах электроснабжения с импульсными коммутационными помехами микросекундной длительности // 8-й Меж-дунар. симп. по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии: Тр. симпозиума (Санкт-Петербург, 16-19 июня 2009 г.). СПб: СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2009. С. 61 - 64.

16. Шкоркин В.В. Измерение выходного импеданса источников вторичного электропитания // Измерения и испытания в ракетно-космической промышленности: Сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. (Москва, 20 - 22 октября 2009 г.). М.: МАПиП, 2009. С. 131 - 134.

17. Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники: Руководство к организации самостоятельной работы. А.Н. Селяев, И.Е. Гребенев, А.Н. Лапин, В.В. Шкоркин / Томск: ТУ СУР, 2007. 45 с.

18. Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники» / А.Н. Селяев, И.Е. Гребенев, А.Н. Лапин, В.В. Шкоркин. Томск: ТУСУР, 2007. 64 с.

19. Патент РФ на ПМ № 66 598. МПК Н 01 F 27/04. Конструкция установки выводов тороидального дросселя с минимальными полями рассеивания / В.В. Шкоркин, А.М. Гаврилов, А.Н. Селяев (ТУСУР). Опубл.: 10.09.2007. Бюл. №25.

20. Патент РФ № 2 309 534. МПК Н 03 К 17/08. Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений / А.Т. Потапов, В.В. Шкоркин (ОАО «НПЦ «Полюс»). Опубл.: 27.10.2007. Бюл. № 30.

Заказ 17. Тираж 100 экз. Формат 60x84/16. Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 40. Тел. (3822) 533018.

Аннотация.

Введение.

Глава 1 Обзор работ по обеспечению электромагнитной совместимости источников вторичного электропитания с бортовой радиоэлектронной аппаратурой.

1.1 Электромагнитная обстановка в бортовых системах электроснабжения.

1.2 Способы снижения помехоэмиссии от ИВЭП.

1.2.1 Помехоподавляющие фильтры.

1.2.2 Экранирование.

1.2.3 Оптимизация параметров линий связи.

1.2.4 Заземление, металлизация.

1.2.5 Рациональная компоновка.

1.3 Схемотехнические методы обеспечения электромагнитной совместимости.

1.4 Средства измерения в области электромагнитной совместимости.

1.5 Основные факторы, влияющие на точность измерения параметров радиопомех.

Выводы по первой главе.

Глава 2 Защита ИВЭП и питаемой ими радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных помех.

2.1 Импульсные коммутационные помехи в бортовых системах электроснабжения.

2.2 Анализ способов защиты от ИКП.

2.3 Устройство защиты РЭА от ИКП миллисекундной длительности в высоковольтных системах электроснабжения.

2.4 Защита ИВЭП от перенапряжений и ИКП микросекундной длительности в низковольтных бортовых системах электроснабжения.

Выводы по второй главе.

Глава 3 Рациональная компоновка как способ снижения помехоэмиссии

3.1 Исследование блоков ИВЭП на помехоэмиссию.

3.2 Исследование на помехоэмиссию электромагнитных элементов ИВЭП.

3.3 Расчет поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции.

3.4 Снижение поля рассеяния дросселей тороидальной конструкции.

3.5 Снижение помехоэмиссии от активных помехообразующих элементов.

3.6 Рекомендации по практическому снижению помехоэмиссии конструкторскими средствами.

Выводы по третьей главе.

Глава 4 Методики измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного комплексного сопротивления импеданса) ИВЭП.

4.1 Предъявляемые требования к выходному импедансу ИВЭП.

4.2 Расчет выходного импеданса ИВЭП на имитационной модели.

4.3 Измерение импеданса двухканальным осциллографом.

4.4 Измерение пульсаций выходного напряжения и импеданса с использованием анализатора спектра.

4.5 Разработка пробника напряжения на диапазон частот 20 Гц - 10 кГц.

Выводы по четвертой главе.

В бортовых СЭС автономных объектов при работе электротехнического и радиоэлектронного оборудования возникают ИКП микро- и миллисекундной длительности. При воздействии мощной помехи по цепи питания возможны необратимые отказы ИВЭП из-за изменения структуры полупроводниковых материалов вплоть до их частичного или полного разрушения. Поэтому невозможно обеспечить длительный ресурс данных источников и питаемой ими РЭА, не защищая их от воздействия ИКП.

ИВЭП относятся к устройствам, которые влияют на внутреннюю электромагнитную обстановку автономных объектов и являются опасными источниками помех для бортовой РЭА, а также для средств автоматики, навигации, вычислительной техники. Снижение помехоэмиссии ИВЭП - основное средство обеспечения внутриаппаратурной ЭМС.

Для ИВЭП, не имеющих своего замкнутого корпуса, проблема обеспечения ЭМС обостряется, поскольку снижается эффективность работы фильтров радиопомех, а установка электромагнитных экранов ограничена массога-баритными характеристиками изделия. В таких конструкциях рациональная компоновка ИВЭП имеет существенное значение.

Бортовые ИВЭП в системах с разветвленной сетью потребителей различного назначения должны иметь установленный техническим заданием (ТЗ) на разработку выходной импеданс в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц. Завышенное значение импеданса на отдельных участках диапазона частот может привести к возникновению косвенных кондуктивных помех и потере устойчивости системы в целом, в то время как каждый её элемент в автономном режиме работает устойчиво во всём диапазоне изменения входных и выходных параметров.

Таким образом, повышение устойчивости ИВЭП к воздействию ИКП, снижение помехоэмиссии, достоверное определение выходного импеданса имеют актуальное значение при обеспечении внутриаппаратурной и внутрисистемной ЭМС аппаратуры ракетно-космической техники.

ЭМС как новое научное направление появилось в семидесятых годах прошлого века и было вызвано двумя взаимосвязанными обстоятельствами — понижением уровня полезного сигнала радиоприемных устройств и увеличением мощности электромагнитных излучений, создаваемых техническими средствами (ТС). Возникла проблема обеспечения одновременной и совместной работы указанных устройств.

В настоящее время ТС подвергаются следующим основным видам испытаний на помехоустойчивость [35]:

- к наносекундным и микросекундным импульсным помехам;

- к радиочастотному электромагнитному полю;

- к постоянному магнитному полю и магнитному полю промышленной частоты;

- к электростатическим разрядам.

Также появляются новые виды испытаний, не регламентированные государственными стандартами, например, измерение выходного импеданса ИВЭП.

В теоретические исследования, разработку методов и средств обеспечения ЭМС значительный вклад внесли отечественные и зарубежные ученые: С.А. Лютов [66 - 68], A.A. Харкевич [113; 114], А.Д. Князев [58 - 60], М.Л. Волин [21; 22], Д. Уайт [106; 107; 134], Дж. Варне [6], Т. Уильяме [108; 109], Э. Хабигер [136] и другие.

Цель работы — решение задачи эффективной защиты ИВЭП бортовых систем от ИКП и обеспечение их электромагнитной совместимости с РЭА подавлением помех и рациональной компоновкой силовых элементов.

Для реализации поставленной цели определены следующие направления исследований:

1) теоретические и экспериментальные исследования способов защиты РЭА от ИКП микро- и миллисекундной длительности в высоковольтных бортовых системах электроснабжения;

2) синтез входных фильтров ИВЭП в низковольтных системах электроснабжения с ИКП и перенапряжениями секундной длительности;

3) оценка эффективности снижения помехоэмиссии путем рациональной объемной компоновки силовых элементов ИВЭП без введения в конструкцию дополнительных фильтров и электромагнитных экранов;

4) разработка методики измерения собственных пульсаций напряжения в частотной области (диапазон 10 Гц - 10 МГц) и выходного комплексного сопротивления (импеданса) энергопреобразующей аппаратуры при имитации реальных токов нагрузки.

Методы исследования базируются на общих положениях теории электрических цепей, теории электромагнитного поля, теории сигналов, алгебраических и дифференциальных уравнений, вычислительных методах и использовании современных инструментальных систем и методов математического моделирования. Экспериментальные исследования ЭМС проводились в регламентированных условиях согласно действующим стандартам на макетах и промышленных образцах.

Научная новизна:

1) предложен способ защиты от импульсных перенапряжений миллисекундной длительности в высоковольтных бортовых СЭС, при котором энергия помех не рассеивается в тепло специальными разрядными цепями, а используется для питания потребителя;

2) получены расчетные соотношения для определения параметров входных ЯС- и ЬС-фильтров ИВЭП, обеспечивающих снижение воздействия ИКП экспоненциальной формы до заданного уровня;

3) для снижения помехоэмиссии электромагнитных и силовых элементов ИВЭП предложено использовать результаты анализа углового распределения напряженности магнитного и электрического полей в ближней зоне;

4) для расчета поля рассеяния силовых дросселей тороидальной конструкции предложена модель в виде эквивалентного витка с током.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях «Электромеханические преобразователи энергии» (Томск, ТПУ, 20 - 22 октября 2005 г. и 17 - 19 октября 2007 г.); XVII научно-технической конференции «Электронные и электромеханические системы и устройства» (Томск, ФГУП «НПЦ «Полюс», 20 — 21 апреля 2006 г.); Девятой российской научно-технической конференции «Электромагнитная совместимость технических средств и электромагнитная безопасность» (Санкт-Петербург, Военный инженерно-технический университет, 20 - 22 сентября 2006 г.); Двенадцатой всероссийской научно-технической конференции «Энергетика: экология, надежность, безопасность» (Томск, ТПУ, 6 — 8 декабря 2006 г.); всероссийских научно-технических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР» (Томск, 3 — 7 мая 2007 г. и 5 - 8 мая 2008 г.); 7 Международном симпозиуме по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (Санкт-Петербург, СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 26 - 29 июня 2007 г.); Всероссийской научно-технической конференции «Измерения и испытания в ракетно-космической промышленности» (Москва, ЦЭНКИ, 20 - 22 октября 2009 г.).

Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в 20 печатных работах, в том числе одной статье в центральной периодической печати из перечня ВАК, одном патенте РФ на изобретение, одном патенте РФ на полезную модель, двух учебно-методических пособиях.

Достоверность и обоснованность результатов подтверждается математическими доказательствами, экспериментальными данными и опытом эксплуатации ИВЭП, выпускаемых серийно. Новизна технических решений подтверждается патентами РФ на изобретение и полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 136 наименований. Работа изложена на 121 листе машинописного текста, содержит 5 таблиц, 67 рисунков, 2 приложения.

Результаты работы используются в производственной деятельности предприятий: ОАО «НПЦ «Полюс», г. Томск; ФГУП «НПО Автоматики им. академика H.A. Семихатова», г. Екатеринбург; ОАО «Пермская научно-производственная промышленная компания», г. Пермь; ЗАО «Наука и серийный выпуск», г. Томск, а также в учебном процессе Томского университета систем управления и радиоэлектроники при подготовке студентов направления 210100 — «Электроника и микроэлектроника» по дисциплине «Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники».

Блок парирования импульсных коммутационных помех БП ИКП, изготавливаемый серийно ОАО «НПЦ «Полюс», входит в состав стойки ВА-108С, предназначенной для бесперебойного электроснабжения аппаратуры связи, выпускаемой ФГУП «НПО Автоматики им. академика H.A. Семихатова». С внедрением прибора БП ИКП решена проблема защиты потребителей энергии мощностью до 3 кВт от ИКП миллисекундной длительности амплитудой до 1 кВ сверх текущего значения напряжения питания судовой СЭС постоянного тока.

Разработанная методика измерения собственных пульсаций выходного напряжения и импеданса в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц используется при проведении всех видов испытаний энергопреобразующей аппаратуры СЭП космических аппаратов.

Разработанные рекомендации по практическому снижению помехо-эмиссии конструкторскими средствами используются отделами-разработчиками ОАО «НПЦ «Полюс» при проектировании ИВЭП.

ОАО «Пермская научно-производственная промышленная компания» выпускает навигационный блок СБКВ для пассажирских самолетов, в состав которого входит многофункциональный ИВЭП БП 36310-П, изготавливаемый серийно ОАО «НПЦ «Полюс». В приборе БП 36310-П используется разработанный совмещенный фильтр, защищающий ИВЭП в низковольтных СЭП самолетов от ИКП нано- и микросекундной длительности амплитудой до ±600 В, перенапряжений секундной длительности и снижающий собственные кондуктивные помехи до заданных значений. Внедрение разработанного фильтра позволило улучшить массогабаритные характеристики ИВЭП и повысить надежность работы навигационной системы самолета.

Разработанные рекомендации по практическому снижению помехо-эмиссии конструкторскими средствами внедрены ЗАО «Наука и серийный выпуск» при производстве изделия «Манометр избыточного давления цифровой ОЦМ-1-К», предназначенного для образцового измерения давления в диапазоне 0,1 — 600 бар. Рациональной установкой силовых электромагнитных и активных помехообразующих элементов достигнуто снижение паразитных излучений в 10 - 15 раз по сравнению с базовым исполнением, а также в 5 раз уровень кондуктивных радиопомех, что позволило разместить в одном корпусе высокочувствительные аналоговые преобразователи сигналов, цифровую систему обработки информации и ИВЭП, питаемый от бортовой СЭП.

Подготовленное в соавторстве руководство к выполнению лабораторных работ предназначено для ознакомления студентов с методиками и средствами измерений параметров индустриальных радиопомех. В руководстве к организации самостоятельной работы предложена методика расчета фильтров радиопомех в среде МаЛСАГ) с учетом паразитных параметров элементов.

Практическая ценность работы:

1 Реализованные устройства защиты от ИКП имеют улучшенные массогабаритные характеристики и обеспечивают бесперебойное питание защищаемых потребителей при возникновении перенапряжений в бортовых системах электроснабжения автономных объектов.

2 Рекомендации по практическому снижению помехоэмиссии конструкторскими средствами сокращают затраты времени на проектирование и отработку технической документации по изготовлению ИВЭГТ.

3 Комплексное использование разработанных методик измерения амплитуды и спектрального состава пульсаций напряжения и выходного импеданса с среднеквадратичной погрешностью не хуже 4,5 % позволяет обеспечить внутрисистемную ЭМС энергопреобразующей аппаратуры бортовых систем электропитания в диапазоне частот от 10 Гц до 10 МГц.

1. Аполло некий С.М. Справочник по расчету электромагнитных экранов. JL: Энергоатомиздат, 1988. 224 с.

2. Атамалян Э.Г. Приборы и методы измерения электрических величин: Учеб. пособие для студ. вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1989. 384 с.

3. Базенков Н.И. Нелинейные эффекты и электромагнитная совместимость: Учебное пособие. Томск: ТУ СУР, 1997. 216 с.

4. Бальян Р.Х., Обрусник В.П. Оптимальное проектирование силовых высокочастотных ферромагнитных устройств. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. 168 с.

5. Бамдас A.M., Савиновский Ю.А. Дроссели переменного тока радиоэлектронной аппаратуры. М.: Советское радио, 1969. 248 с.

6. Барнс Дж. Электронное конструирование: Методы борьбы с помехами: Пер. с англ. М.: Мир, 1990. 238 с.

7. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник. М.: Высшая школа, 1983. 536 с.

8. Белоцерковский Г.Б. Антенны. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Оборон-гиз, 1962. 492 с.

9. Бессонов JI.A. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле: Учебник для электотехн., энерг., приборостоит. спец. вузов. Изд. 8-е перераб. и доп. М.: Высшая школа, 1986. 263 с.

10. Бирман Г. Повышение надежности и уменьшение габаритов источников питания (обзор) // Электроника. 1985. № 19. С. 47 57.

11. Боков JI.A. Электромагнитные поля и волны: Учеб. пособие. Томск: ТУСУР, 2003. 214 с.

12. Бузинов B.C., Левин М.М., Переверзев JI.A. Измерение напряженности поля и радиопомех. М.: Машиностроение, 1977. 36. с.

13. Вавилов A.A., Солодовников А.И. Экспериментальное определение частотных характеристик автоматических систем. M.-JL: Госэнергоиздат, 1963. 252 с.

14. Варламов Р.Г. Компоновка радиоэлектронной аппаратуры. Изд. 2-е, доп. и перераб. М.: Советское радио, 1975. 352 с.

15. Векслер Г.С. Электропитание спецаппаратуры: Учебник для вузов. Изд. 2-е перераб. и доп. Киев: "Вища школа", 1979. 368 с.

16. Венскаускас К.К. Компенсация помех в судовых радиотехнических системах. JL: Судостроение, 1989. 264 с.

17. Вересов Г.П., Смуряков Ю.Л. Стабилизированные источники питания радиоаппаратуры. М.: Энергия, 1978. 192 с.

18. Виноградов Е.М., Винокуров В.И., Харченко И.П. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Л.: Судостроение, 1986. 264 с.

19. Возникновение и распространение импульсных помех в судовых электроэнергетических системах: Учеб. пособие / Д.В. Вилесов, A.A. Вор-шевский, В.Е. Гальперин, С.А. Сухоруков. Л.: Изд-во ЛКИ, 1987. 90 с.

20. Волин М.Л. Паразитные процессы в радиоэлектронной аппаратуре. Изд. 2-е перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1981. 296 с.

21. Волин М.Л. Паразитные связи и наводки. М.: Советское радио, 1965.232 с.

22. Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи: Семейства, характеристики, применение. М.: Издательский дом "Додэка-ХХ1", 2001. 384 с.

23. Воршевский A.A. Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств по импульсным помехам в судовых электротехнических системах: Автореф. д-ра техн. наук. СпбГМТУ, 2007. 38 с.

24. Воршевский A.A., Гальперин В.Е. Электромагнитная совместимость судовых технических средств. СПб: СПбГМТУ, 2006. 317 с.

25. Высокочастотные транзисторные преобразователи / Э.М. Ромаш, Ю.И. Драбович, H.H. Юрченко, П.Н. Шевченко. М.: Радио и связь, 1988. 288 с.

26. Газизов Т.Р. Основы электромагнитной совместимости радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие. Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2005. 243 с.

27. Глазенко Т.А., Сеньков В.И. Прогнозирование высокочастотных помех, создаваемых транзисторными широтно-импульсными преобразователями // Электричество, 1984, №12. С. 21 30.

28. Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. М.: Советское радио, 1956. 640 с.

29. ГОСТ 19005-81. Средства обеспечения защиты изделий ракетной и ракетно-космической техники от статического электричества. Общие требования к металлизации и заземлению. М.: Изд-во стандартов, 1993. 37 с.

30. ГОСТ 19705-89 (СТ СЭВ 4333-84). Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Общие требования и нормы качества электроэнергии. М.: Изд-во стандартов, 1989. 45 с.

31. ГОСТ 30373-95 (ГОСТ Р 50414-92) Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование для испытаний. Камеры экранированные. Классы, основные параметры, технические требования и методы испытаний. М.: Изд-во стандартов, 2001. 17 с.

32. ГОСТ Р 50746-2000. Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных станций. Требования и методы испытаний. М.: Изд-во стандартов, 2001. 32 с.

33. ГОСТ Р 51317.4.4-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний. М.: Госстандарт РФ, 1999. 27 с.

34. ГОСТ Р 51317.4.5-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний. М.: Госстандарт РФ, 1999. 42 с.

35. ГОСТ Р 51318.11-99 (СИСПР 11-97). Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от промышленных, научных, медицинских и бытовых (ПНМБ) высокочастотных устройств. Нормы и методы испытаний. М.: Госстандарт РФ, 2000. 45 с.

36. ГОСТ Р 51318.16.1.1-2007 (СИСПР 16-1-1: 2006) Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. М.: Стандартинформ, 2008. 54 с.

37. ГОСТ Р 51318.18.22-99 (СИСПР 22-97). Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные от оборудования информационных технологий. Нормы и методы испытаний. М.: Госстандарт РФ, 1999. 49 с.

38. ГОСТ Р 51320-99. Совместимость технических средств электромагнитная. Радиопомехи индустриальные. Методы испытаний технических средств — источников индустриальных радиопомех. М.: Госстандарт РФ, 2000. 27 с.

39. Готтлиб И.М. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы. М.: Постмаркет, 2002. 544 с.

40. Гурский Д.А. Вычисления в MathCAD. Минск: Новое знание, 2003.814 с.

41. Джонс М.Х. Электроника — практический курс. М.: Постмаркет, 1999. 528 с.

42. Ефанов В.И., Тихомиров A.A. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем: Учеб. пособие. Томск: ТУСУР, 2004. 298 с.

43. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров: Пер. с нем. под ред. С.Т. Симоновой. М.: Радио и связь, 1983. 752 с.

44. Защита оборудования КА от внутренней зарядки: Технический отчет (справочные материалы) / ОАО «ИСС» им. акад. М.Ф. Решетнева»; Руководитель A.B. Доставалов. ОТ250-6263-08; Инв. № 695 «в». ОАО «НПЦ «Полюс», 2008. 45 с.

45. Защита от радиопомех / Под ред. М.В. Максимова. М.: Советское радио, 1976. 496 с.

46. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники: Учеб. пособие. Изд. 2-е. испр. и доп. Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2003. 664 с.

47. Иванцов А.И. Основы теории точности измерительных устройств: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во стандартов, 1972. 212 с.

48. Измерения и испытания в области электромагнитной совместимости: Учеб. пособие / Д.В. Вилесов, A.A. Воршевский, В.Е. Гальперин, С.А. Сухоруков. Л.: Изд-во ЛКИ, 1989. 65 с.

49. Измерители радиопомех / Под ред. И.А. Фастовского. М.: Связь, 1973. 152 с.

50. Источники вторичного электропитания / С.С. Букреев, В.А. Голо-вацкий, Г.Н. Гулякович и др.; Под ред. Ю.И. Конева. М.: Радио и связь, 1983. 280 с.

51. Кадель В.И. Силовые электронные системы автономных объектов. Теория и практика автоматизированной динамической оптимизации. М.: Радио и связь, 1990. 224 с.

52. Казанцев Ю.М. Автоматизированное проектирование электронных устройств: Учеб. пособие Томск: ТПУ, 2007. 157 с.

53. Кармашев В. С. Электромагнитная совместимость технических средств: Справочник. М.: Издательский дом "Технологии", 2001. 401с.

54. Князев А. Д., Кечиев Л.Н., Петров Б.В. Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. М.: Радио и связь, 1989. 224 с.

55. Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1984. 336 с.

56. Князев А.Д., Пчелкин В.Ф. Проблемы обеспечения совместной работы радиоэлектронной аппаратуры. М.: Советское радио, 1971. 200 с.

57. Колпаков А.И. Особенности проектирования высокочастотных преобразователей средней и большой мощности // Электронные компоненты. 2003. № 6. С. 87-92.

58. Комиссаров Ю.А., Родионов С.С. Помехоустойчивость и электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Киев: "Техшка", 1978. 208 с.

59. Костиков В.Г., Парфенов Е.М., Шихнов В.А. Источники электропитания электронных средств. Схемотехника и конструирование. М.: Радио и связь, 1998. 344 с.

60. Лангин A.A. Расчет электрических фильтров. Рига: Зинатне, 1974.183 с.

61. Лукьяненко М.В. Моделирование технических средств и процессов: Учеб. пособие / М.В. Лукьяненко, Н.П. Чуряева; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск: СИБГАУ, 2007. 148 с.

62. Лютов С.А. Индустриальные помехи радиоприему и борьба с ними. М.: Госэнергоиздат, 1952. 320 с.

63. Лютов С.А., Гусев Г.П. Подавление индустриальных радиопомех. М.: Связьиздат, 1960. 215 с.

64. Лютов С.А. Расчет широкодиапазонных фильтров для подавления радиопомех в диапазоне 0,15 400 МГц // Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРС, 1971. Вып. 2. С. 65-73.

65. Мелешин В.И. Транзисторная преобразовательная техника. М.: Техносфера, 2005. 632 с.

66. Михайлов A.C. Измерение параметров ЭМС РЭС. М.: Связь, 1980.200 с.

67. Моин B.C. Стабилизированные транзисторные преобразователи. М.: Энергоатомиздат, 1986. 376 с.

68. Мосин В.В. Фильтрующие свойства импульсных устройств электропитания // Электронная техника в автоматике: Сб. статей. Вып. 15 / Под ред. Ю.И. Конева. М.: Радио и связь, 1984. С. 44-48.

69. Ненашев А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1990. 432 с.

70. Нейман Л.А., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. Т. 2. М. Л.: Энергия, 1966. 407 с.

71. Обеспечение электромагнитной совместимости в судовых электроэнергетических системах: Учеб. пособие / Д.В. Вилесов, A.A. Воршевский, В.Е. Гальперин, С.А. Сухоруков Л.: Изд-во ЛКИ, 1988. 64 с.

72. Орехов В.И., Куцко М.Е., Груздев В.Н. Низковольтные сильноточные источники вторичного электропитания РЭА. М.: Радио и связь, 1986. 104 с.

73. Ott Г. Методы подавления шумов и помех в электронных системах: Пер. с англ. / Под ред. М.В. Гальперина. М.: Мир, 1979. 317 с.

74. Пасковатый О.И. Электрические помехи в системах промышленной автоматики. -М.: Энергия, 1973. 104 с.

75. Патент РФ на ПМ № 66 598. МГЖ Н 01 F 27/04. Конструкция установки выводов тороидального дросселя с минимальными полями рассеивания / Шкоркин В.В., Гаврилов А.М., Селяев А.Н. (ТУСУР). Опубл.:1009.2007. Бюл. № 25.

76. Патент РФ № 2 309 534. МПК Н 03 К 17/08. Устройство защиты от импульсных коммутационных перенапряжений / Потапов А.Т., Шкоркин В.В. (ОАО «НПЦ «Полюс»). Опубл.: 27.10.2007. Бюл. № 30.

77. Патент РФ № 2 339 148. МПК Н 02 М 3/35. Ключевой элемент / Казанцев Ю.М., Лекарев А.Ф., Солдатенко В.Г. (ОАО «НПЦ «Полюс»). Опубл.:2011.2008. Бюл. №32.

78. Петровский А.Н., Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств: Учеб. пособие для вузов. М.: Радио и связь, 1986. 216 с.

79. Пикосекундная импульсная техника / В.Н. Ильюшенко, Б.И. Авдо-ченко, В.Ю. Баранов и др. / Под ред. В.Н. Ильюшенко. М.: Энергоатомиздат, 1993.368 с.

80. Пистолькорс A.A. Антенны. М: Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио. 1947. 479 с.

81. Подавление электромагнитных помех в цепях электропитания / Г.С. Векслер, B.C. Недочетов, В.В. Пилинский и др. Киев: "Тэхника", 1990. 167 с.

82. Полонский Н.Б. Конструирование электромагнитных экранов для радиоэлектронной аппаратуры. М.: Советское радио, 1979. 216 с.

83. Попов. П.А. Расчет частотных электрических фильтров. М. — JL: Энергия, 1966. 216 с.

84. Потапов А. Т., Шкоркин В. В., Селяев А. Н. Устройство защиты радиоэлектронной аппаратуры от импульсных коммутационных помех в бортовых сетях постоянного тока // Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309, № 1. С. 173 175.

85. Программа и методика измерения собственных пульсаций выходного напряжения и импеданса ЕИЖА.566111.115 ПМ 4 / В.В. Шкоркин. Томск: ОАО «НПЦ «Полюс», 2009. 21 с.

86. Прытков С.Н., Стоянов Г.С. Подавление высокочастотных помех в источниках питания с импульсным регулированием // Электросвязь, 1978. № 7. С. 73 75.

87. Рабинович С.Г. Погрешности измерений. JL: Энергия, 1978. 262 с.

88. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Изд-во "Солон", 1999. 698 с.

89. Разработка функциональных схем и методик контроля характеристик статических преобразователей: Научно-технический отчет по теме «Проект-1» / Челябинский политехнический институт; Руководитель А.Е. Гудилин. Челябинск, 1982. Ч. 2. 115 с.

90. Расчет электромагнитных элементов источников вторичного электропитания / А.Н. Горский, Ю.С. Русин, Н.Р. Иванов, JI.A. Сергеева. М.: Радио и связь, 1988. 176 с.

91. Рекомендации по типовым схемам подавления индустриальных радиопомех от электроустройств различного назначения / Министерство связи СССР. М.: Связь, 1979. 48 с.

92. Ромаш Э.М. Источники вторичного электропитания радиоэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1981. 224 с.

93. Руководство к выполнению лабораторных работ по курсу «Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники» /

94. A.Н. Селяев, И.Е. Гребенев, А.Н. Лапин, В.В. Шкоркин. Томск: ТУ СУР, 2007. 64 с.

95. Савенков В.В. Моделирование, разработка и экспериментальное исследование электротехнических систем питания автономных объектов: Дисс.канд. техн. наук. Воронеж, 2002. 204 с.

96. Сеньков В.И. Высокочастотные помехи, создаваемые импульсными стабилизаторами напряжения // Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю.И. Конева. М.: Радио и связь, 1982. Вып. 13. С. 102 110.

97. Сервенс Р., Блум Г. Импульсные преобразователи постоянного напряжения для систем вторичного электропитания: Пер. с англ. / Под ред. Л.Е. Смольникова. М.: Энергоатомиздат, 1988. 294 с.

98. Сергеев Б.С. Схемотехника функциональных узлов источников вторичного электропитания: Справочник. М.: Радио и связь, 1992. 224 с.

99. Системы электропитания космических аппаратов / Б.П. Соустин,

100. B.И. Иванчура, А.И. Чернышов, Ш.Н. Исляев. Новосибирск: ВО "Наука". Сибирская издательская фирма, 1994. 318 с.

101. Справочник по расчету фильтров с учетом потерь: Пер. с нем. Г.Ф. Литвиненко / Под общ. ред. К.А. Сильвинской. М.: Связь, 1972. 200 с.

102. Теория автоматического управления. Под ред. A.B. Нетушила. Учебник для вузов. Изд. 2-е доп. и перераб. М.: Высшая школа, 1976. 401 с.

103. Теория и методы оценки электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств / Ю.А. Феоктистов, В.В. Матасов, Л.И. Башурин, В.И. Селезнев / Под ред. Ю.А. Феоктистова. М.: Радио и связь, 1988. 216 с.

104. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып., вып. 2. Внутрисистемныепомехи и методы их уменьшения: Сокр. пер. с англ. / Под ред. А.И.Сапгира. М.: Советское радио, 1978. 272 с.

105. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып., вып. 3. Измерение электромагнитных помех и измерительная аппаратура: Сокр. пер. с англ. / Под ред.

106. A.Д. Князева. М.: Советское радио, 1979. 464 с.

107. Уильяме Т. ЭМС для разработчиков продукции: Пер. с англ. Кар-машев B.C., Кечиев JI.H. М.: Издательский Дом «Технологии», 2003. 540 с.

108. Уильяме Т., Армстронг К. ЭМС для систем и установок. М.: Издательский Дом «Технологии», 2004. 508 с.

109. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. М.: Высшая школа, 1963. 320 с.

110. Функциональные устройства систем электропитания наземной РЭА / В.А. Авдеев, В.Г. Костиков, A.M. Новожилов, В.И. Чистяков; Под ред.

111. B.Г. Костикова. М.: Радио и связь, 1990. 192 с.

112. Ханзел Г.Е. Справочник по расчету фильтров: Пер. с англ. под ред. А.Е. Знаменского. М.: Советское радио, 1974. 288 с.

113. Харкевич A.A. Спектры и анализ. Изд. 4-е. М.: Гос. изд-во физико-математической литературы, 1962. 236 с.

114. Харкевич A.A. Борьба с помехами. М.: Наука, 1965. 276 с.

115. Честнат Г. Техника больших систем (средства системотехники): Пер. с англ. И.Н. Васильева, E.H. Дубровского, A.C. Манделя, В.Ю. Невраева / Под ред. О.И. Авена. М.: Энергия, 1969. 656 с.

116. Четти П. Проектирование ключевых источников электропитания: Пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1990. 240 с.

117. Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования. Л.: Энергия, 1975. 112 с.

118. Шкоркин В. В., Потапов А. Т. Источник питания для оптоволоконного гироскопа // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 116 120.

119. Шкоркин В. В., Потапов А. Т. Защита от перенапряжений в низковольтных сетях питания // Электронные и электромеханические системы и устройства: Сб. науч. тр. Новосибирск: Наука, 2007. С. 139— 143.

120. Шкоркин В.В. Измерение выходного импеданса источников вторичного электропитания // Измерения и испытания в ракетно-космическойпромышленности: Сб. докл. Всерос. науч.-техн. конф. (Москва, 20 22 октября 2009 г.). М.: МАПиП, 2009. С. 131 - 134.

121. Электромагнитная совместимость технических средств подвижных объектов. Учебное пособие / Н.В. Балюк, В.Г. Болдырев, В.П. Булеков и др. / Под ред. В.П. Булекова М.: Изд-во МАИ, 2004. 648 с.

122. Электромагнитная совместимость устройств промышленной электроники: Руководство к организации самостоятельной работы. А.Н. Селяев, И.Е. Гребенев, А.Н. Лапин, В.В. Шкоркин / Томск: ТУСУР, 2007. 45 с.

123. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем / В.И. Владимиров, А.Л. Докторов, Ф.В. Елизаров и др. / Под ред. Н.М. Царькова. М.: Радио и связь, 1985. 272 с.

124. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. 1971-1973. Вып. 1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи: Сокр. пер. с англ. / Под ред. А.И. Сапгира. М.: Советское радио, 1977. 352 с.

125. Методика расчета ЬС-фильтров радиопомех в среде МаШСАЕ) с учетом паразитных параметров элементов