Aukšto dažnio stabilizuoto maitinimo šaltinio elektromagnetinio suderinamumo projektavimo schema
Jei elektromagnetinių trikdžių (EMI) problema pačiame aukšto dažnio perjungiamajame maitinimo šaltinyje nėra tinkamai sprendžiama, tai ne tik lengvai užterš elektros tinklą, tiesiogiai paveiks normalų kitos elektros įrangos veikimą, bet ir lengvai sudarys elektromagnetinius. tarša į erdvę, todėl kyla didelių dažnio perjungimo maitinimo šaltinių elektromagnetinio suderinamumo (EMS) problemų. Šiame darbe daugiausia dėmesio skiriama 1200W (24V/50A) aukšto dažnio komutuojamojo maitinimo modulio, naudojamo geležinkelio signalų maitinimo ekrane, standartą viršijančių elektromagnetinių trikdžių analizei ir siūlomos tobulinimo priemonės.
Elektromagnetiniai trikdžiai, kuriuos sukelia aukšto dažnio perjungiamas maitinimo šaltinis, gali būti suskirstyti į dvi kategorijas: laidumo trikdžius ir spinduliuotės trikdžius. Laidumo trikdžiai plinta per kintamosios srovės maitinimo šaltinį, o dažnis yra mažesnis nei 30 MHz; spinduliuotės trikdžiai sklinda per erdvę, o dažnis yra 30-1000MHz.
Aukšto dažnio perjungiamojo maitinimo šaltinio elektromagnetinių trikdžių šaltinio analizė
Lygintuvas, maitinimo vamzdis Q1 grandinėje, maitinimo vamzdžiai Q2-Q5, aukšto dažnio transformatorius T1 ir išėjimo lygintuvo diodai D1-D2 grandinėje, pavaizduota 1b paveiksle, yra pagrindiniai elektromagnetinių trikdžių šaltiniai, kai veikia aukšto dažnio perjungiamas maitinimo šaltinis. . Konkrečiai analizuokite, kaip nurodyta toliau.
Aukštos eilės harmonikos, sukurtos lygintuvo ištaisymo procese, generuos laidinius ir spinduliuojamus trikdžius elektros linijoje.
Perjungimo maitinimo vamzdis veikia aukšto dažnio įjungimo ir išjungimo būsenoje. Siekiant sumažinti perjungimo nuostolius, pagerinti galios tankį ir bendrą maitinimo efektyvumą, perjungimo vamzdis įjungiamas ir išjungiamas vis greičiau, paprastai per kelias mikrosekundes, o perjungimo vamzdis įjungiamas ir išjungiamas tokiu greičiu. greitis formuoja viršįtampio įtampą ir viršįtampio srovę, kurios generuos aukšto dažnio ir aukštos įtampos smailes harmonikas, formuoja elektromagnetinius trikdžius erdvės ir kintamosios srovės įvesties linijoms.
Nors aukšto dažnio transformatorius T1 atlieka galios konvertavimą, jis sukuria kintamą elektromagnetinį lauką ir spinduliuoja elektromagnetines bangas į erdvę, sudarydamas spinduliuotės trikdžius. Transformatoriaus paskirstytasis induktyvumas ir talpa svyruoja ir yra sujungti su kintamosios srovės įvesties kilpa per paskirstytą talpą tarp transformatoriaus pirminės ir antrinės pakopos, sudarydamos laidumo trikdžius.
Kai išėjimo įtampa yra santykinai žema, išėjimo lygintuvo diodas veikia aukšto dažnio perjungimo būsenoje, kuri taip pat yra elektromagnetinių trikdžių šaltinis.
Dėl diodo švininių laidų parazitinio induktyvumo, sankryžos talpos egzistavimo ir atvirkštinės atkūrimo srovės įtakos jis veikia labai dideliu įtampos ir srovės kitimo greičiu. Kuo ilgesnis diodo atvirkštinio atkūrimo laikas, tuo didesnis didžiausios srovės poveikis. , tuo stipresnis trikdžių signalas, dėl kurio atsiranda aukšto dažnio slopinimo svyravimai, kurie yra diferencinio režimo laidumo trikdžiai.
Visi šie sukurti elektromagnetiniai signalai perduodami į išorinį maitinimo šaltinį metaliniais laidais, tokiais kaip maitinimo linijos, signalų linijos ir įžeminimo linijos, kad susidarytų laidumo sutrikimai. Spinduliavimo trikdžius sukelia trikdantys signalai, sklindantys per laidininkus ir įrenginius arba per jungiamąsias linijas, veikiančias kaip antenos.
