Proiectare de compatibilitate electromagnetică pentru comutarea surselor de alimentare
Compatibilitatea electromagnetică a surselor de alimentare cu comutare se referă la coexistența diferitelor dispozitive electrice într-un spațiu, timp și spectru de frecvență limitat, fără a provoca o scădere a performanței. Include două aspecte: interferența electromagnetică (EMD) și sensibilitatea electromagnetică (EMS). EMD se referă la zgomotul extern emis de produsele electrice, în timp ce EMS se referă la capacitatea produselor electrice de a rezista interferențelor electromagnetice externe. Un dispozitiv cu performanțe bune de compatibilitate electromagnetică nu trebuie nici să fie afectat de mediul electromagnetic înconjurător și nici să provoace interferențe electromagnetice în mediul înconjurător.
Tranzistorul de comutare a puterii dintr-o sursă de alimentare cu comutare generează salturi semnificative de tensiune și curent în timpul procesului de pornire/oprire la frecvențe înalte, rezultând interferențe electromagnetice puternice, dar gama de frecvență a interferenței (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Hărțuirea electromagnetică
Discuția despre interferența electromagnetică este în general condusă din trei aspecte: caracteristicile sursei de interferență, caracteristicile canalului de cuplare ale interferenței și caracteristicile corpului perturbat.
2.1 Principalele surse de interferență electromagnetică în sursele de alimentare cu comutare
Sursele de interferență electromagnetică din sursele de alimentare cu comutare includ în principal dispozitive de comutare, diode și componente pasive neliniare; Cablarea necorespunzătoare a plăcilor cu circuite imprimate este, de asemenea, un factor major care provoacă interferențe electromagnetice în sursele de alimentare în modul comutator.
2.1.1 Interferențe electromagnetice generate de circuitele comutatoarelor
Pentru comutarea surselor de alimentare, interferența electromagnetică generată de circuitul de comutare este una dintre principalele surse de interferență. Circuitul comutatorului este nucleul unei surse de alimentare comutatoare, compus în principal din tuburi comutatoare și transformatoare de-înaltă frecvență. Dv/dt generat de acesta este un impuls cu o amplitudine mare, o bandă largă de frecvență și armonici abundente. Principalul motiv pentru această tulburare a pulsului este
1) Sarcina tubului comutatorului este bobina primară a transformatorului de-înaltă frecvență, care este o sarcină inductivă. În momentul în care tubul comutatorului este pornit, în bobina primară se generează un curent de supratensiune mare, iar la ambele capete ale bobinei primare apare o tensiune de vârf ridicată; În momentul în care tubul comutatorului este deconectat, din cauza fluxului de scurgere al bobinei primare, o parte din energie nu este transmisă de la bobina primară la bobina secundară. Energia stocată în inductor va forma o oscilație de dezintegrare cu un vârf cu capacitatea și rezistența din circuitul colector, care va fi suprapusă tensiunii de oprire pentru a forma un vârf de tensiune de oprire. Acest tip de întrerupere a tensiunii de alimentare va genera același curent de impuls de magnetizare tranzitoriu ca atunci când este conectată bobina primară. Acest zgomot va fi condus la bornele de intrare și de ieșire, formând perturbări conductoare și, în cazuri severe, poate sparge tubul comutatorului.
2) Bucla de curent de comutare de înaltă frecvență alcătuită din bobina primară, tubul de comutare și condensatorul de filtrare al transformatorului de impuls poate genera radiații spațiale semnificative, formând perturbări de radiație. Dacă capacitatea de filtrare a condensatorului este insuficientă sau caracteristicile de-frecvență înaltă sunt slabe, impedanța de-frecvență înaltă a condensatorului va face ca curentul de-frecvență înaltă să conducă la sursa de alimentare CA într-un mod diferențial, formând perturbări de conducere.
