Radiohäiriöiden vaimentaminen hakkuriteholähteessä

Abstract

Tässä opinnäytetyössä tutkittiin radiohäiriöiden vaimentamista hakkuriteho-lähteessä. Työn tavoitteena oli tutkia johtuvia ja säteileviä sähkömagneettisia häiriöitä sekä niiden syntyä, toimintaa ja vaimentamista. Käytännön työvaiheessa selvitettiin kondensaattoreiden sijoittelun tai kuristimen mallin vaikutus laitteessa esiintyviin sähkömagneettisiin johtuviin häiriöihin.; Käytännön mittaukset tehtiin Murrelektronik Power Oy:n tuotekehityslaborato-riossa. Tutkittava laite oli Murrelektronik Power Oy:n teholähde 85163. Se liitettiin LISN-keinoverkon ja spektrianalysaattorin kautta pc-tietokoneeseen, jossa Dos-pohjaisella Tektronix-testiohjelmalla ajettiin A-luokan laitteille tarkoitettu CISPR-peak-testi. Testi testasi laitteen häiriöt neljällä eri taajuus-alueella 140 kHz - 30 MHz välillä. Mittaukset suoritettiin neljässä vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa tutkittiin alkuperäistä laitetta. Toisessa vaiheessa kondensaattorit siirrettiin toiselle puolelle kuristinta. Kolmannessa ja neljännessä mittauksessa tehtiin molemmat edellä mai-nitut vaiheet, mutta käytettiin eri kuristinta. Opinnäytetyön tulosten perusteella tutkittava laite alitti sen johtuville sähkö-magneettisille häiriöille asetetut raja-arvot kaikissa neljässä testissä. Parhaim-maksi vaihtoehdoksi osoittautui testin kolmas vaihe, jossa vain kuristin vaihdettiin. Tuloksista voidaan päätellä, että komponenttien valinta ja sijoittelu vaikuttaa laitteessa esiintyviin johtuviin sähkömagneettisiin häiriöihin.

This Bachelor's thesis deals with the attenuation of electromagnetic interference in switch mode power supply. The objective was to examine conducted and radiated electromagnetic interference, and also how it is generated, how it functions and how it can be attenuated. In the practical part of the thesis the goal was to study how the placement of capacitors and the type of the choke affect the conducted common-mode electromagnetic interference in the device. The measurements for this study were done in the product development laboratory of Murrelektronik Power Ltd. The device which was measured was switch mode power supply 85163 made by the company. It was connected to a PC computer through an LISN artificial network and a spectrum analyzer. The DOS-based Tektronix Commercial EMI Test Software had been installed to the computer. The CISPR peak test of the Tektronix test software was run in the mode intended for class A products. The test measured interference at four different frequency ranges between 140 kHz and 30 MHz. Measurements were performed in four phases. In the first phase, the original device was examined. In the second phase the capacitors were moved to the other side of the choke. In the third and fourth phases, the first and the second phases were repeated with a different choke. According to the results of this thesis, the measured device passed the placed limits for conducted EMI in all four phases of test. The best results came from the third phase of the test, where the choke was changed. From the results one can conclude that the selection and placement of components have an effect on the electromagnetic interference in a device.