Генериране и потискане на електромагнитни смущения в импулсно захранване
Електромагнитна съвместимост EMC е съкращението на английската електромагнитна съвместимост. Той включва две значения. Първо, електромагнитното излъчване, генерирано от оборудването в работата, трябва да бъде ограничено до определено ниво. Второ, самото оборудване трябва да има определена способност срещу смущения. Той трябва да има три елемента: източник на смущения, свързващ канал и чувствително тяло. Потискането на смущенията чрез импулсно захранване за електронни вериги е от голямо значение за осигуряване на нормална и стабилна работа на електронните системи. Чрез анализиране на източниците на смущения и свързващите канали в импулсното захранване, този документ предлага ефективни мерки за потискане на смущенията. Предложени са проектирането и методът на производство на импулсен захранващ трансформатор.
Източници на смущения и свързващи канали в импулсно захранване
Импулсното захранване първо коригира променливия ток на мощността в постоянен ток, след това го променя във високочестотен чрез управление на превключващата тръба и след това го извежда през веригата на коригиращия филтър, за да получи стабилно напрежение на постоянен ток, така че съдържа много хармонични смущения. В същото време, поради индуктивността на утечка на трансформатора и пика, причинен от обратния възстановителен ток на изходния диод, ще се произведат електромагнитни смущения от различна степен. Смущенията в импулсното захранване са съсредоточени главно върху компоненти с големи промени на напрежението и тока (т.е. големи dv/dt или di/dt), особено превключващи тръби, изходни диоди и високочестотни трансформатори. В същото време паразитният капацитет ще отведе шума от електрическата мрежа към захранването на електронната система и ще пречи на работата на електронната верига. Тук нека анализираме причините за няколко вида смущения и техните пътища на свързване.
Филтриращата интерференция, генерирана от филтърната верига на изходния токоизправител, обикновено използва мостов токоизправител и филтърна верига на кондензатор в изходния край на импулсното захранване. Поради нелинейността на токоизправителния диод и функцията за съхранение на енергия на филтърния кондензатор, изходният ток се превръща в периодичен пиков ток с кратко време и висока пикова стойност. Този изкривен входен ток, освен основната вълна, също съдържа богати висши хармонични компоненти.
Смущения, генерирани от комутационна верига
Ядрото на превключващата верига също е един от основните източници на смущения, който се състои главно от превключваща тръба и високочестотен трансформатор. Dv/dt, генериран от превключващата тръба, има голям импулс, широка честотна лента и богати хармоници. Основните причини за тази импулсна интерференция са:
(1) В момента, когато превключвателната тръба е включена, първичната намотка на трансформатора генерира голям пусков ток и в двата края на първичната намотка се появява високо пиково напрежение; В момента, когато превключвателят е изключен, част от енергията не се предава от първичната намотка към вторичната намотка поради потока на изтичане на първичната намотка и тази част от енергията, съхранена в индуктивността на изтичане, ще образува трептене на затихване с пик с междуелектродния капацитет и съпротивление на самата превключваща тръба и ще бъде насложено върху изключващото напрежение на превключващата тръба, за да се образува пиково напрежение при изключване. Този шум ще се пренесе към входните и изходните клеми, образувайки кондуктивни смущения.
(2) Когато изходният диод е включен в права посока, зарядът в PN прехода се натрупва и когато към диода се приложи обратно напрежение, натрупаният заряд ще изчезне и ще се генерира обратен ток. Тъй като честотата на V във веригата на вторичния токоизправител е много висока при превключване, тоест времето от включване до изключване е много кратко и ще възникне скок на обратния ток, ако съхраненият заряд изчезне за кратко време. Поради наличието на разпределен капацитет и разпределена индуктивност в DC изхода, смущенията, причинени от пренапрежение, се превръщат в затихване на висока честота и намаляване на трептенията.
(3) Високочестотната превключваща токова верига, съставена от първична намотка на високочестотен трансформатор, превключваща тръба и филтърен кондензатор, може да генерира голямо пространствено излъчване и да образува радиационни смущения.
Канал за свързване на смущения
Поради паразитния капацитет между първичните намотки на трансформатора, смущенията в общ режим, генерирани от превключващата верига, се разпространяват през трансформатора в първичната и вторичната страна. Сравнително казано, пътят на смущения в диференциалния режим е прост и лесен за управление. Този документ представя главно генерирането и потискането на смущения в общ режим.
