Схема за проектиране на електромагнитна съвместимост за захранване с високочестотно превключване
Ако проблемът с електромагнитната интерференция (EMI) на захранването с високочестотно превключване не се обработва правилно, той не само лесно замърсява електропровода и директно влияе върху нормалната работа на друго електрическо оборудване, но и лесно образува електромагнитно замърсяване, когато се предава в пространството, което води до захранването на електромагнитната кабина (EMC), проблемът с високопланителния превключвател. Тази статия се фокусира върху анализа на електромагнитните смущения, надвишаващи стандарта в модула за високочестотен превключвател 1200W (24V/50A), използван в панелите за захранване на железопътния сигнал и предлага мерки за подобряване.
Електромагнитните смущения, генерирани от високочестотно превключване на захранването, могат да бъдат разделени на две категории: проведена намеса и излъчвана намеса. Проведени нарушения се разпространяват чрез източници на променлив ток с честоти под 30MHz; Смущаването на радиацията се разпространява през пространството, с честоти от 30 до 1000 MHz.
Анализ на източниците на електромагнитни смущения при захранване с високочестотно превключване
Транзисторът на токоизправител и мощност Q1 във веригата, както и захранващите транзистори Q2 до Q5, високочестотния трансформатор T1 и изходните токоизправителни диоди D1 до D2 във веригата, показани на фигура 1В, са основните източници на електромагнитни смущения, генерирани по време на работата на високочестотни доставки на превключване. Специфичният анализ е следният.
Хармониките от висок ред, генерирани по време на процеса на коригиране на токоизправител, ще генерират проведени и излъчвани смущения по силовата линия.
Превключването на захранващите транзистори работят при високочестотни състояния на проводимост и прекъсване. За да се намалят загубите на превключване, подобряване на плътността на мощността и общата ефективност, скоростта на отваряне и затваряне на транзисторите за превключване става все по -бърза и по -бърза. Като цяло, в рамките на няколко микросекунди, превключването на транзистори се отваря и затваря при тази скорост, образувайки напрежение на пренапрежение и ток на пренапрежение, което ще генерира високочестотни и високо напрежение пикови хармоници, причинявайки електромагнитни смущения в пространството и входните линии на променлив ток.
В същото време, когато високочестотният трансформатор T1 извършва преобразуване на мощността, той генерира променливо електромагнитно поле, което излъчва електромагнитни вълни в пространството, образувайки нарушения на радиацията. Разпределената индуктивност и капацитет на трансформатора се колебае и се свързва с променливотоковата верига през разпределения капацитет между първичните етапи на трансформатора, образувайки проведени смущения.
Когато изходното напрежение е сравнително ниско, диодът на изходния изправител работи в състояние на превключване с висока честота и също е източник на електромагнитни смущения.
Поради паразитната индуктивност и капацитета на кръстовището на диодните проводници, както и влиянието на тока на обратния възстановяване, той работи при високи скорости на промяната на напрежението и тока. Колкото по-дълго време за възстановяване на диода, толкова по-голямо е въздействието на върховия ток и по-силното сигнал за смущение, което води до високочестотно затихване на трептене, което е вид нарушение на диференциалното проводимост на режима.
