Schema de proiectare a compatibilității electromagnetice pentru sursa de alimentare cu comutare de înaltă frecvență
Dacă problema de interferență electromagnetică (EMI) a sursei de alimentare de înaltă frecvență în sine nu este gestionată corect, nu numai că poluează cu ușurință rețeaua electrică și afectează în mod direct funcționarea normală a altor echipamente electrice, dar, de asemenea, formează cu ușurință poluarea electromagnetică atunci când este transmisă în spațiu, rezultând o capacitate electromagnetică (EMC) a problemei de comutare a capacității electromagnetice (EMC). Acest articol se concentrează pe analiza interferenței electromagnetice care depășește standardul în modulul de comutare de înaltă frecvență de 1200W (24V/50A), utilizat în panourile de alimentare a semnalului feroviar și propune măsuri de îmbunătățire.
Interferența electromagnetică generată de sursele de alimentare de comutare de înaltă frecvență poate fi împărțită în două categorii: interferența realizată și interferența radiată. Tulburările efectuate se propagă prin surse de curent alternativ cu frecvențe sub 30 MHz; Perturbarea radiațiilor se propagă prin spațiu, cu frecvențe cuprinse între 30 și 1000 MHz.
Analiza surselor de perturbare electromagnetică în sursa de alimentare de înaltă frecvență de înaltă frecvență
Rectificatorul și tranzistorul de putere Q1 în circuit, precum și tranzistoarele de putere Q2 până la Q5, transformatorul de înaltă frecvență T1 și diodele de rectificatoare de ieșire D1 la D2 în circuitul prezentat în figura 1B, sunt principalele surse de interferențe electromagnetice generate în timpul funcționării unor surse de comutare de înaltă frecvență. Analiza specifică este următoarea.
Armonicele de înaltă ordine generate în timpul procesului de rectificare a redresorului va genera tulburări efectuate și radiate de-a lungul liniei de putere.
Tranzistoarele de putere de comutare funcționează în stări de conducere și de înaltă frecvență. Pentru a reduce pierderile de comutare, îmbunătățiți densitatea puterii și eficiența generală, viteza de deschidere și de închidere a tranzistoarelor de comutare devine din ce în ce mai rapidă. În general, în câteva microsecunde, tranzistoarele de comutare se deschid și se închid la această viteză, formând tensiune de creștere și curent de supratensiune, ceea ce va genera armonice de vârf de înaltă tensiune și de înaltă tensiune, provocând interferențe electromagnetice la liniile de intrare spațială și AC.
În același timp în care transformatorul T1 de înaltă frecvență efectuează conversia puterii, generează un câmp electromagnetic alternativ care radiază undele electromagnetice în spațiu, formând tulburări de radiație. Inductanța și capacitatea distribuită a transformatorului oscilat și cuplul în circuitul de intrare alternativ prin capacitatea distribuită între etapele primare ale transformatorului, formând tulburări efectuate.
Când tensiunea de ieșire este relativ scăzută, dioda de redresare de ieșire funcționează într-o stare de comutare de înaltă frecvență și este, de asemenea, o sursă de interferență electromagnetică.
Datorită inductanței parazite și a capacității de joncțiune a cablurilor diodei, precum și a influenței curentului de recuperare inversă, funcționează la rate de schimbare de mare tensiune și curent. Cu cât este mai mult timp de recuperare inversă a diodei, cu atât este mai mare impactul curentului de vârf și cu atât semnalul de perturbare este mai puternic, ceea ce duce la oscilație de atenuare a frecvenței înalte, care este un tip de perturbare de conducere a modului diferențial.
