Ryšio perjungiamųjų maitinimo šaltinių ypatybės
Tobulėjant šiuolaikinėms elektroninėms technologijoms ir maitinimo įtaisams, perjungiamieji maitinimo šaltiniai dėl mažo dydžio, lengvo svorio, didelio našumo ir didelio patikimumo plačiai naudojami ryšių sistemose, automatiniame valdyme, buitiniuose prietaisuose ir kitose srityse, ypač programiškai valdomuose. Komutavimas, optinis duomenų perdavimas, belaidės bazinės stotys, kabelinės televizijos sistemos ir IP tinklai yra pagrindinė galia normaliam informacinių technologijų įrangos veikimui. Tačiau ryšio perjungiamas maitinimo šaltinis paprastai naudoja impulsų pločio moduliavimo (PWM) technologiją, o jo perjungimo įrenginiai veikia aukšto dažnio įjungimo ir išjungimo būsenoje. Kadangi pats aukšto dažnio greitas pereinamasis procesas yra elektromagnetinių trukdžių šaltinis, jo generuojamas elektromagnetinių trukdžių (EMI) signalas turi platų dažnių diapazoną ir tam tikrą amplitudę. Jis užterš elektromagnetinę aplinką laidumu ir spinduliuote bei trikdys ryšių įrangą ir elektroninius gaminius. Be to, ryšio perjungimo maitinimo šaltinis turi būti atsparus elektromagnetiniams trukdžiams, ypač žaibo smūgiams, viršįtampiams, tinklo įtampai, elektriniam laukui, magnetiniam laukui, elektromagnetinėms bangoms, elektrostatinei iškrovai, impulsų sekai, įtampos kritimui, radijo dažnio elektromagnetiniam laukui. laidumo atsparumas, spinduliuotė Tokie elementai kaip atsparumas, laidinė emisija ir spinduliuotė turi atitikti atitinkamų EMS standartų reikalavimus.
Kinijoje 1980-aisiais ir 1990-aisiais, siekiant sustiprinti dabartinės vidaus elektromagnetinės taršos kontrolę, buvo suformuluoti kai kurie standartai, atitinkantys tarptautinius standartus, pvz., CISPR standartai ir IEC801. Nuo 2003 m. rugpjūčio 1 d., kai buvo pradėtas taikyti Kinijos privalomasis sertifikavimas (ChinaCompulsoryCertification)-K, „EMC karštinė“ buvo užskaityta. Elektromagnetinių trukdžių tyrimai ir valdymas iš arti sulaukia vis daugiau elektronikos tyrinėtojų dėmesio. Naujas taškas tyrimų srityje. Šiame darbe bus sistemingai aptariama atitinkama slopinimo technologija, skirta ryšio perjungiamojo maitinimo šaltinio elektrinių trukdžių generavimo mechanizmui.
1 Ryšio perjungiamojo maitinimo charakteristikos ir elektromagnetinių trukdžių mechanizmas
1.1 Pagrindinės perjungimo maitinimo charakteristikos
Yra keturios pagrindinės perjungimo maitinimo charakteristikos:
①Vieta gana aiški. Daugiausia dėmesio skiriama galios perjungimo įrenginiams, diodams, radiatoriams ir prie jų prijungtiems aukšto dažnio transformatoriams;
②Energijos konvertavimo įtaisas veikia perjungimo būsenoje. Kadangi perjungimo maitinimo šaltinis yra energijos konvertavimo įtaisas, kuris veikia perjungimo būsenoje, jo įtampos ir srovės kitimo greitis yra labai didelis, o sukuriamų trukdžių intensyvumas yra gana didelis;
③ Maitinimo spausdintinės plokštės (PCB) laidai paprastai išdėstomi rankiniu būdu. Šis išdėstymas daro jį labai atsitiktinį, o tai apsunkina PCB paskirstymo parametrų ištraukimą ir artimojo lauko trukdžių prognozavimą bei įvertinimą;
④ Perjungimo dažnis yra didelis, svyruoja nuo dešimčių tūkstančių Hz iki kelių megahercų. Pagrindinės trukdžių formos yra laidumo trukdžiai ir artimojo lauko trukdžiai.
1.2 Elektromagnetinių trukdžių mechanizmas
1.2.1 Elektromagnetiniai trukdžiai, kuriuos sukelia perjungimo grandinės
Perjungimo grandinė yra perjungiamojo maitinimo šaltinio šerdis. Jį daugiausia sudaro perjungimo vamzdis ir aukšto dažnio transformatorius. Jo generuojamas dv/dt yra gana didelės amplitudės, plačios dažnių juostos ir sodrių harmonikų impulsas. Yra dvi pagrindinės šių impulsų trukdžių priežastys: viena vertus, jungiklio vamzdžio apkrova yra aukšto dažnio transformatoriaus pirminė ritė, kuri yra indukcinė apkrova. Tuo metu, kai įjungiamas jungiklio vamzdis, pirminė ritė sukuria didelę įsijungimo srovę, o abiejuose pirminės ritės galuose atsiranda didelė viršįtampio smailė įtampa; išjungus jungiklio vamzdelį, dėl pirminės ritės nuotėkio srauto, dalis energijos Jei nėra perdavimo iš pirminės ritės į antrinę ritę, ši induktoryje sukauptos energijos dalis sudarys slopinamąją svyravimai su smaigaliu su talpa ir varža kolektoriaus grandinėje, kuri uždedama ant išjungimo įtampos, kad susidarytų išjungimo įtampos smaigalys. Šis maitinimo įtampos pertraukimas sukels tokią pat įmagnetinimo įjungimo srovę, kaip ir įjungus pirminę ritę, ir šis triukšmas bus nukreiptas į įvesties ir išvesties gnybtus, kad susidarytų laidieji trukdžiai. Kita vertus, aukšto dažnio perjungimo srovės kilpa, kurią sudaro impulsinio transformatoriaus pirminė ritė, perjungimo vamzdis ir filtro kondensatorius, gali generuoti didelę erdvės spinduliuotę ir sukelti spinduliuotės trukdžius.
1.2.2 Trikdžiai, kuriuos sukelia atvirkštinis diodo atsigavimo laikas Kai aukšto dažnio lygintuvo grandinėje esantis lygintuvo diodas yra laidus į priekį, juo teka didelė tiesioginė srovė. Kai jis yra atvirkštinis ir išjungtas, dėl to, kad yra daugiau nešėjų, susikaupia daugiau, todėl srovė tekės priešinga kryptimi tam tikrą laiką, kol nešikliai išnyks, todėl staigiai sumažės atvirkštinis atkūrimas. nešiklio išnykimo srovė ir didelis srovės pokytis
