Análise do Circuito de Descarga do Gerador de Raios

De acordo com o princípio de funcionamento do simulado gerador de sobretensão usado em testes de compatibilidade eletromagnética e gerador de raios teste, combinado com as formas de onda de teste comumente usadas de 8/20 μs e 10/700 μs nos padrões atuais, a composição e os parâmetros dos componentes do circuito de descarga para simular diferentes formas de onda de gerador de sobretensão pode ser obtido através de equações diferenciais de segunda ordem e simulação MATLAB. Essas descobertas fornecem métodos analíticos e soluções para problemas encontrados em testes de sobretensão.

Estudos recentes têm mostrado que impulso de surto dispositivos de observação, que combinam computadores e osciloscópios, podem registrar parâmetros de surto em formato digital. Usando software de simulação computacional e métodos de ajuste de dados não lineares, as informações numéricas podem ser transformadas em dados simulados correspondentes. formas de onda de surto. O pessoal de teste projeta geradores de surtos com base no princípio de carga e descarga de capacitores, com o objetivo de simular pulsos de sobretensão gerados por interruptores do sistema de energia ou impulsos de raios. Compreender a composição e estrutura do circuito de descarga durante o processo de teste não só proporciona um melhor controle do processo de teste, mas também permite um julgamento preciso e uma análise aprofundada dos problemas encontrados durante o teste.

1. Definição da forma de onda do gerador de surto simulado

Primeiro, vamos definir o simulado gerador de sobretensão forma de onda. Com base nas características de pulso único que se aproximam da ascensão e queda exponencial de uma forma de onda de pulso de raio, Bruce Godle resumiu a função duplamente exponencial da forma de onda da corrente de raio.
i（t）=I0k（e-at-e-βt）， （ 1 ）
Na fórmula (1), Io é o pulso de corrente, KA; α é atenuação antes das ondas
Coeficiente; β é o coeficiente de atenuação wavetail; K é o coeficiente de correção da forma de onda.

Da mesma forma, as formas de onda do pulso de tensão podem ser representadas
u(t)=U0A(et/τ1-et/τ2), （ 2 ）
Na fórmula (2), U0 é o valor total do pulso de tensão, KV; A é o coeficiente de correção;
Τ1 é uma constante de tempo de meio pico; τ2 é a constante de tempo inicial. O tratamento da fórmula (1) e da fórmula (2) pode ser obtido.

Eu t)/u (t) = k (E-AT-E-βt). (3)
A fórmula (3) é chamada de equação da função corrente/tensão de pico unitário. 8/20 μs O valor do coeficiente correspondente ao formato de onda do teste 10/700 μS.

2. Gerador de corrente de impacto de 8/20 μS Circuito de descarga Análise matemática

2.1 Equação e solução de microdivisão de onda de pulso de corrente

A seguir, analisamos a análise matemática do circuito de descarga do gerador de corrente de impacto 8/20 μS. Primeiro, consideramos a equação diferencial da onda de pulso atual e sua solução. O equivalente ao circuito de descarga do gerador de corrente de impacto é mostrado na Figura 1. Quando o tamanho geométrico do circuito real é muito menor que o comprimento de onda do sinal de trabalho, chamamos isso de uma coleção de circuitos de parâmetros totais. O circuito dinâmico composto por uma fonte de alimentação independente e elemento de resistência e componentes dinâmicos, sua equação de circuito é um conjunto de equações diferenciais. A capacitância, indutância, está relacionada à tensão e à passagem da corrente.

C -Recipiente elétrico principal; Impedância do circuito R e resistência de onda; Valor da indutância de distribuição do circuito L e resistência da onda.

Através da lei de Kirhoff, podemos listar a relação entre o circuito e converter a equação diferencial do circuito, e então resolver a equação de resposta livre do sistema. Como o valor do capacitor é calculado a partir de C × [P1P2 (P1-P2)] como um parâmetro normalizado K, se a corrente de pulso para obter o valor de amplitude correspondente for obtida, a tensão de carga do capacitor deve ser igual ao valor da corrente de pulso . No entanto, isso aumentará o nível de resistência dos capacitores de carga e acelerará o envelhecimento da capacitância. Para resolver este problema, em aplicações práticas, podemos aumentar adequadamente a capacidade do capacitor de carga através de capacitores paralelos e reduzir a amplitude da tensão de carga. Além disso, podemos simular através do componente Simulink para obter a composição do circuito de descarga e os parâmetros dos componentes de diferentes ondas de pulso e atender aos requisitos padrão obtidos pela combinação de formas de onda de pulso. No entanto, deve-se notar que esses modelos são estabelecidos em um ambiente ideal, e no projeto de circuito real, também precisamos considerar os parâmetros de distribuição de componentes como perda de impedância, capacitância e indutores no circuito, bem como os parâmetros distribuídos na bobina PEARSON. Ao ajustar os diferentes valores dos parâmetros dos componentes, podemos alcançar uma forma de onda relativamente padrão.

3. Aplicação do gerador de raios:

No teste de surto, a aplicação do observador de pulso swarming é muito importante. O observador de pulso de surto pode registrar os parâmetros de enxameação em formato digital através da cooperação do computador e do osciloscópio. Através do ajuste não linear da informação digital, esta informação digital pode ser convertida em ondas de simulação correspondentes. O pessoal de teste pode projetar o gerador de surto de acordo com o princípio de carga e descarga do capacitor, simulando a chave do sistema de energia ou transientes de impacto de raio gerados por transientes. Através da aplicação de observações de pulso crescente, o pessoal de teste pode não apenas compreender melhor o processo de teste, mas também julgar com precisão e analisar em profundidade os problemas no teste.

Conclusão:

(1) De acordo com as características dos componentes do circuito (tensão capacitiva, corrente de indutância, etc.), a lei de Cirhoff é usada para listar a relação do circuito, converter a equação diferencial do circuito e resolver a equação de resposta livre do sistema.
(2) Como o valor da capacitância é calculado como um parâmetro normalizado K pelo valor do capacitor, é necessário obter a corrente de pulso com o valor de amplitude correspondente, a tensão de carga do capacitor deve ser igual ao valor da corrente de pulso. Isto aumentará o nível de resistência do capacitor de carga e acelerará o envelhecimento da capacitância. Em aplicações práticas, como U0C [P1P2/(P1-P2)] é um valor fixo, ele pode aumentar adequadamente a capacidade do capacitor de carga por meio de capacitores paralelos e reduzir a amplitude da tensão de carga.
(3) Através da simulação do componente Simulink, são obtidos a composição do circuito de descarga e os parâmetros dos componentes de diferentes ondas de pulso. A forma de onda de pulso obtida pela combinação atende aos requisitos padrão. Porém, este é um modelo estabelecido em um ambiente ideal. No projeto de circuito real, é necessário considerar os parâmetros de distribuição, como perda de impedância, capacitância e indutores no circuito, parâmetros distribuídos dos sinais da tensão da tensão do circuito e corrente do circuito Pearson Pearson Os parâmetros distribuídos na bobina podem ser ligeiramente ajustado aos valores dos diferentes componentes para obter uma forma de onda relativamente padrão.
(4) Através da investigação do princípio de funcionamento dos surtos de ondas simulados no teste de compatibilidade eletromagnética e no teste do gerador de raios, e combinado com as formas de onda de teste de 8/20 μs e 10/700 μs geralmente realizadas nos padrões atuais, o segundo - equação diferencial de ordem pode ser passada através da segunda ordem. Simulação de cálculo de solução e Matlab para obter a composição e os parâmetros dos componentes de diferentes circuitos de descarga de geradores de surto de simulação de forma de onda. Ao mesmo tempo, o uso de observações de pulso de onda pode ser usado para observar e registrar, o que pode compreender melhor o processo de teste e analisar e resolver com precisão os problemas encontrados no teste. A aplicação destes métodos e tecnologias fornecerá métodos de análise e soluções eficazes para problemas em testes de compatibilidade eletromagnética e testes de impacto de raios.

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