Elektromagnetinio suderinamumo projektavimo schema, skirta aukšto dažnio perjungimo maitinimo šaltiniui
Jei elektromagnetinių trukdžių (EMI) aukšto dažnio perjungimo energijos tiekimo problema nėra tinkamai tvarkoma, ji ne tik lengvai užteršia elektros tinklą ir tiesiogiai paveikia įprastą kitos elektros įrangos veikimą, bet ir lengvai susidaro elektromagnetinė tarša, kai perduodama į erdvę, todėl elektromagnetinis talpa (EMC) yra aukšto dažnio perjungimo energijos tiekimas. Šiame straipsnyje pagrindinis dėmesys skiriamas elektromagnetinių trikdžių analizei, viršijančiam standartą 1200W (24 V/50A) aukšto dažnio jungiklio galios modulyje, naudojamame geležinkelio signalo maitinimo plokštėse, ir siūlo tobulinimo priemones.
Elektromagnetiniai trukdžiai, kuriuos sukuria aukšto dažnio perjungimo maitinimo šaltiniai, gali būti suskirstyti į dvi kategorijas: atliktas trukdžius ir spinduliuotės trukdžius. Atliekami trikdžiai, sklindantys per kintamos srovės galios šaltinius, kurių dažniai yra mažesni nei 30MHz; Radiacijos sutrikimas sklinda per erdvę, o dažniai svyruoja nuo 30 iki 1000 MHz.
Elektromagnetinių trikdžių šaltinių analizė Aukšto dažnio perjungimo maitinimo šaltinis
Lygintuvas ir galios tranzistorius Q1 grandinėje, taip pat galios tranzistoriai nuo Q2 iki Q5, aukšto dažnio transformatorius T1 ir išvesties lygintuvo diodai D1 iki D2, parodytos 1B paveiksle, yra pagrindiniai elektromagnetinių trikdžių šaltiniai, sugeneruoti naudojant aukšto paviršiaus perjungimo maitinimo šaltinius. Konkreti analizė yra tokia.
Aukštos eilės harmonikos, sugeneruotos per lygintuvo taisymo procesą, sukels atliktus ir spinduliuotus sutrikimus išilgai elektros linijos.
Galios perjungimo tranzistoriai veikia aukšto dažnio laidumo ir ribos būsenose. Siekiant sumažinti perjungimo nuostolius, pagerinti galios tankį ir bendrą efektyvumą, perjungimo tranzistorių atidarymo ir uždarymo greitis tampa vis greitesnis ir greitesnis. Paprastai per keletą mikrosekundžių perjungdami tranzistorius atidaromas ir uždaromas tokiu greičiu, sudarydami viršįtampio įtampą ir viršįtampio srovę, kuri sukels aukšto dažnio ir aukštos įtampos smailės harmonikas, sukeldamas elektromagnetinius trukdžius į erdvę ir kintamos kintamos srovės įvesties linijas.
Tuo pačiu metu, kai aukšto dažnio transformatorius T1 atlieka galios konversiją, jis sukuria kintamą elektromagnetinį lauką, kuris spinduliuoja elektromagnetines bangas į kosmosą, sudarydamas radiacijos sutrikimus. Paskirstytas transformatoriaus induktyvumas ir talpa svyruoja ir pora į kintamos srovės įvesties grandinę per paskirstytą talpą tarp pirminių transformatoriaus etapų, formuojant sutrikimus.
Kai išėjimo įtampa yra santykinai žema, išvesties lygintuvo diodas veikia aukšto dažnio perjungimo būsenoje ir taip pat yra elektromagnetinių trukdžių šaltinis.
Dėl diodo laidų parazitinio induktyvumo ir jungties talpos, taip pat atvirkštinės atkūrimo srovės įtakos, jis veikia esant aukštai įtampai ir srovės pokyčiams. Kuo ilgesnis diodo atbulinės eigos atkūrimo laikas, tuo didesnis smailės srovės poveikis ir kuo stipresnis trikdymo signalas, dėl kurio padidėja aukšto dažnio slopinimo svyravimas, kuris yra diferencialo režimo laidumo rūšis.
