Soluție de proiectare de compatibilitate electromagnetică pentru surse de alimentare cu comutare de înaltă frecvență
În cazul în care sursa de alimentare cu comutare de înaltă frecvență există în problema interferențelor electromagnetice (EMI) nu este tratată bine, nu numai că ușoară poluarea rețelei electrice, afectând direct funcționarea normală a altor echipamente electrice, iar în spațiu este, de asemenea, ușor de formează poluare electromagnetică, care dă naștere la probleme de compatibilitate electromagnetică (EMC) ale sursei de alimentare cu comutare de înaltă frecvență. Această lucrare se concentrează pe ecranul de alimentare cu semnal feroviar folosind un modul de alimentare cu comutare de înaltă frecvență de 1200W (24V/50A) de hărțuire electromagnetică care depășește analiza standard a problemei și a propus măsuri de îmbunătățire.
Deranjamentele electromagnetice ale sursei de alimentare cu comutare de înaltă frecvență pot fi împărțite în două categorii: neplăcere condusă și neplăcere radiată. Necazuri conduse prin propagarea sursei de alimentare AC, frecvența este mai mică de 30MHz; neplăcere radiată prin propagarea spațiului, frecvența de 30 ~ 1000MHz.
Analiza sursei de hărțuire electromagnetică a sursei de alimentare cu comutare de înaltă frecvență
În circuitul redresorului, tubul de putere Q1, în figura 1b circuitul tubului de putere Q2 ~ Q5, transformatorul de înaltă frecvență T1, diodele redresoare de ieșire D1 ~ D2 sunt lucrări de alimentare cu comutare de înaltă frecvență pentru a produce hărțuirea electromagnetică a principalului surse de hărțuire, analizate în mod specific după cum urmează.
Procesul de rectificare a redresorului generează armonici ridicate de-a lungul liniei de alimentare pentru a genera neplăceri conduse și radiate.
Tubul de comutare funcționează în starea de conducție și întrerupere de înaltă frecvență, pentru a reduce pierderile de comutare și pentru a îmbunătăți densitatea puterii și eficiența generală a sursei de alimentare, tubul de comutare se pornește și se oprește din ce în ce mai repede, în general în câteva microsecunde, tubul de comutare se pornește și se oprește la o astfel de viteză, ceea ce formează tensiunea de pornire și curentul de pornire și va genera armonici de vârf de înaltă frecvență și de înaltă tensiune, care vor forma inconveniente electromagnetice pentru spațiu și Linie de intrare AC.
Transformatorul de înaltă frecvență T1 realizează conversia puterii în același timp, generând un câmp electromagnetic alternant, radiind unde electromagnetice în spațiu, formând o pacoste de radiație. Inductanța distribuită și capacitatea transformatorului generează oscilații și sunt cuplate la circuitul de intrare AC prin capacitatea distribuită între treptele inițiale ale transformatorului, formând neplăceri conduse.
În cazul unei tensiuni de ieșire relativ scăzute, dioda redresoare de ieșire funcționează într-o stare de comutare de înaltă frecvență, care este, de asemenea, o sursă de hărțuire electromagnetică.
Datorită inductanței parazitare a plumbului diodei, capacității de joncțiune și prezenței curentului de recuperare inversă, astfel încât să funcționeze într-o rată foarte mare de schimbare a tensiunii și a curentului, cu cât timpul de recuperare inversă a diodei este mai lung, cu atât impactul vârfului este mai mare. curent, cu atât semnalul deranjant este mai puternic, care produce atenuarea de înaltă frecvență a oscilațiilor, care este un fel de hărțuire condusă în mod diferențial.
Toate aceste semnale electromagnetice generate prin cablul de alimentare, firul de semnal, firul de împământare și alte fire metalice transmise la sursa de alimentare externă pentru a forma o pacoste condusă. Prin radiația conductorului și dispozitivului sau acționând ca o linie de interconectare a antenei, radiația semnalului deranjant cauzat de hărțuirea radiațiilor.
3, pentru hărțuirea electromagnetică de alimentare cu comutare de înaltă frecvență de proiectare a compatibilității electromagnetice
Priza de alimentare cu comutație plus filtrul de putere, inhibă armonicile ridicate generate de sursa de comutație.
Liniile de alimentare de intrare și ieșire cu un inel de ferită, pe de o parte, pentru a suprima linia de alimentare în mod comun de înaltă frecvență, pe de altă parte, pentru a reduce energia neplăcută radiată prin linia de alimentare.
Linie electrică cât mai aproape de sol pentru a reduce zona buclei a radiației în modul diferențial; linia de alimentare CA de intrare și linia de alimentare CC de ieșire separă alinierea, reducând cuplarea electromagnetică între intrare și ieșire; linii de semnal departe de linia de alimentare, aproape de alinierea liniei de sol, iar alinierea nu trebuie să fie prea lungă, pentru a reduce zona buclei a circuitului; Lățimea liniei plăcii PCB nu poate fi schimbată brusc, colțul colțului folosind tranziția rotunjită, pe cât posibil, nu utilizați unghiul drept sau colțurile ascuțite.
Condensator de decuplare a instalației tubului de comutare cip și MOS, locația acestuia cât mai aproape de sursa de alimentare conectată în paralel în dispozitiv și pinul de masă.
Datorită existenței conductorului de împământare Ldi/dt, placa PCB și șasiul utilizând indirect conexiunea stâlpului de cupru, nu este potrivit pentru conexiunea stâlpului de cupru folosind fire mai groase și aproape de masă.
Adăugați circuite de absorbție RC la ambele capete ale tubului de comutare, precum și dioda redresoare de ieșire pentru a absorbi supratensiunea.
