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通信基站监控设备电源综合浪涌的设计原则

来源:www.cqyygs.com 发表时间:2019-04-04

通信基站常建于高楼顶端、山顶等地势突出位置,容易遭受到雷击或雷电感应,危及基站内部监控设备的安全。雷电入侵通信基站的主要途径有:经过交流配电系统入侵,基站内部的电源线路可能会因为感应雷的影响,导致基站监控设备出现故障;或经直流系统入侵,基站内部直流供电设备感应雷电冲击,基站监控设备的电能来自基站内的直流配电箱-48 V DC电源,因此浪涌电流容易沿着监控设备供电线传输至设备电源输入端,破坏设备电源。在这种复杂的电磁环境中,监控设备需要可靠电源浪涌防护才能保证监控设备正常的电能供给,保证监控设备持续可靠地工作,因此对基站监控设备电源防护研究很有实际意义。

电源浪涌防护方面已有许多研究。如文献[2]给出了气体放电管在开关变换器中的选择和设计方案,可是在直流电源防护中,由于放电管的续流问题,只采用气体放电管是无法做到安全防护浪涌电流;文献[3-4]研究变电站特殊环境下微机电源防雷保护,设计了电源防雷滤波器消除高频浪涌的影响,没有给出滤波器的插入损耗;文献[5]研究风电机组控制系统交流电源的浪涌电流防护,但只说明了电路防护效果;文献[6]分析了LED驱动电源的抗雷击浪涌电路,该电路设计的泄流容量有限差模1 kV、共模2 kV雷击高压,重点研究了浪涌防护效果,缺乏对电源传导骚扰情况的研究。文献[7]分析了LED驱动电源EMI滤波电路以及电路参数对插入损耗影响,而缺少关于电路浪涌保护的分析。另有一些相关研究,针对AC电源线采用LC隔离两级浪涌保护,增强浪涌电流的防护,但缺少对滤波效果的评估。已有的综合防护方案,分析重点是如何抑制高频浪涌的冲击,缺乏对DC/DC电源EMI滤波的考虑。笔者提出了一种综合浪涌电流防护方案,解决浪涌电流防护问题和抑制DC/DC电源传导骚扰的问题,使得整个方案满足浪涌抗扰度和传导骚扰限值要求。


设计原则

通常电源传导干扰频率分布,差模干扰主要作用在10~100 kHz频率,对于共模干扰在1~30 MHz频率下占据主导作用。DC/DC开关电源的传导干扰度无法满足A类要求,采用复杂多级滤波结构改善阻抗适配条件下的EMI滤波效果,采用如图3所示综合浪涌防护设计结构。

本文由 重庆监控设备专业安装销售厂家重庆跃袁科技有限公司编辑。