Проектна схема за електромагнитна съвместимост на високочестотно стабилизирано захранване
Ако проблемът с електромагнитните смущения (EMI), съществуващ в самото високочестотно импулсно захранване, не се третира добре, той не само лесно ще причини замърсяване на електрическата мрежа, пряко ще засегне нормалната работа на друго електрическо оборудване, но също така лесно ще образува електромагнитни замърсяване в пространството, което води до високи проблеми с електромагнитната съвместимост (EMC) на захранващите устройства с честотно превключване. Този документ се фокусира върху анализа на електромагнитните смущения, надвишаващи стандарта на 1200W (24V/50A) високочестотен превключващ захранващ модул, използван в екрана за захранване на железопътен сигнал, и предлага мерки за подобрение.
Електромагнитните смущения, генерирани от високочестотно импулсно захранване, могат да бъдат разделени на две категории: смущения в проводимостта и смущения от излъчване. Смущението в проводимостта се разпространява през променливотоковото захранване и честотата е по-ниска от 30MHz; радиационното смущение се разпространява в пространството и честотата е 30-1000MHz.
Анализ на източник на електромагнитни смущения на високочестотно импулсно захранване
Токоизправителят, захранващата тръба Q1 във веригата, захранващите тръби Q2~Q5, високочестотният трансформатор T1 и изходните токоизправителни диоди D1~D2 във веригата на фигура 1b са основните източници на електромагнитни смущения, когато високочестотното импулсно захранване работи . Конкретно анализирайте, както е показано по-долу.
Хармониците от висок порядък, генерирани от процеса на коригиране на токоизправителя, ще генерират проведени и излъчени смущения по електропровода.
Превключващата захранваща тръба работи във високочестотно включено и изключено състояние. За да се намалят загубите при превключване, да се подобри плътността на мощността и цялостната ефективност на захранването, превключващата тръба се включва и изключва все по-бързо и по-бързо, обикновено за няколко микросекунди, и превключващата тръба се включва и изключва при такова скорост формира ударно напрежение и ударен ток, които ще генерират високочестотни и високоволтови пикови хармоници и ще образуват електромагнитни смущения в пространствените и AC входните линии.
Докато високочестотният трансформатор T1 извършва преобразуване на мощността, той генерира променливо електромагнитно поле и излъчва електромагнитни вълни в пространството, образувайки радиационни смущения. Разпределената индуктивност и капацитет на трансформатора осцилират и се свързват с AC входния контур чрез разпределения капацитет между първичния и вторичния етап на трансформатора, образувайки смущения в проводимостта.
Когато изходното напрежение е сравнително ниско, изходният токоизправителен диод работи във високочестотно комутационно състояние, което също е източник на електромагнитни смущения.
Благодарение на паразитната индуктивност на водещите проводници на диода, наличието на капацитет на прехода и влиянието на обратния ток на възстановяване, той работи при много висока скорост на промяна на напрежението и тока. Колкото по-дълго е времето за обратно възстановяване на диода, толкова по-голямо е влиянието на пиковия ток. , толкова по-силен е сигналът на смущението, което води до трептене на затихване с висока честота, което е смущение в проводимостта на диференциалния режим.
Всички тези генерирани електромагнитни сигнали се предават към външното захранване чрез метални проводници като електропроводи, сигнални линии и заземителни линии, за да образуват смущения в проводимостта. Излъчваните смущения се причиняват от смущаващи сигнали, излъчвани през проводници и устройства или през свързващи линии, действащи като антени.
