Analiza metodelor de proiectare a compatibilităţii electromagnetice pentru comutarea surselor de alimentare
Sursele de alimentare cu comutare sunt utilizate pe scară largă în comunicații, control, computer și alte domenii datorită avantajelor lor, cum ar fi dimensiunea mică și factorul de putere mare. Cu toate acestea, datorită generării de interferențe electromagnetice, aplicarea sa ulterioară este limitată într-o oarecare măsură. Acest articol va analiza diferitele mecanisme de interferență electromagnetică în comutarea surselor de alimentare și, pe baza acesteia, va propune o metodă de proiectare a compatibilității electromagnetice pentru comutarea surselor de alimentare.
Analiza interferențelor electromagnetice în sursele de alimentare în comutație
Structura sursei de alimentare cu comutație este prezentată în Figura 1. În primul rând, frecvența de alimentare AC este rectificată în DC, apoi inversată în frecvență înaltă și, în cele din urmă, scoasă printr-un circuit de rectificare și filtrare pentru a obține o tensiune DC stabilă. Proiectarea și configurația nerezonabilă a circuitelor, vibrațiile mecanice, împământarea slabă etc. pot forma interferențe electromagnetice interne. În același timp, inductanța de scurgere a transformatorului și vârful cauzat de curentul de recuperare inversă al diodei de ieșire sunt, de asemenea, surse potențiale de interferență puternică.
Sursă de interferență internă
● Circuit de comutare
Circuitul de comutare constă în principal din tuburi de comutare și transformatoare de înaltă frecvență. Există o capacitate distribuită între tubul comutatorului și radiatorul său, carcasă și cablurile din interiorul sursei de alimentare. Du/dt-ul generat de acesta are o amplitudine mare de impulsuri, o bandă largă de frecvență și armonici bogate. Sarcina tubului comutator este bobina primară a unui transformator de înaltă frecvență și este o sarcină inductivă. Când comutatorul inițial conducător este oprit, inductanța de scurgere a transformatorului de înaltă frecvență generează o forță electromotoare inversă E=- Ldi/dt, care este proporțională cu rata de schimbare a curentului a colectorului și inductanța de scurgere. Este suprapusă tensiunii de oprire pentru a forma un vârf de tensiune de oprire, formând astfel interferențe conductoare.
● Diode redresoare pentru circuite redresoare
Când dioda redresoare de ieșire este întreruptă, există un curent invers, iar timpul necesar pentru a reveni la zero este legat de factori precum capacitatea de joncțiune. Va genera schimbări semnificative de curent di/dt sub influența inductanței de scurgere a transformatorului și a altor parametri de distribuție, rezultând interferențe puternice de înaltă frecvență, cu o frecvență de până la zeci de megaherți.
● Parametri rătăciți
Datorită lucrului la frecvențe mai înalte, caracteristicile componentelor de joasă frecvență în sursele de alimentare cu comutare se pot modifica, rezultând zgomot. La frecvențe înalte, parametrii paraziți au un impact semnificativ asupra caracteristicilor canalului de cuplare, iar capacitatea distribuită devine canalul pentru interferența electromagnetică.
2 Surse de interferență externe
Sursele de interferență externe pot fi împărțite în interferență de putere și interferență cu fulgere, în timp ce interferența de putere există atât în modurile „mod comun”, cât și în „mod diferențial”. În același timp, datorită conexiunii directe a rețelei de alimentare de curent alternativ la puntea redresorului și circuitul de filtru, numai timpul de vârf al tensiunii de intrare are curent de intrare într-o jumătate de ciclu, rezultând un factor de putere de intrare foarte scăzut (aproximativ { {0}}.6) al sursei de alimentare. Mai mult, acest curent conține o cantitate mare de componente armonice, care pot provoca „poluare” armonică a rețelei electrice.
