Въвеждане на метод за проектиране на електромагнитна съвместимост за импулсно захранване
Поради предимствата на малкия размер и високия фактор на мощността, импулсното захранване се използва широко в комуникационните, контролните, компютърните и други области. Въпреки това, поради електромагнитни смущения, по-нататъшното му приложение е ограничено до известна степен. Тази статия ще анализира различните механизми на електромагнитни смущения на импулсно захранване и въз основа на това ще предложи метод за проектиране на електромагнитна съвместимост на импулсно захранване.
Анализ на електромагнитни смущения на импулсно захранване
Структурата на импулсното захранване е показана на Фигура 1. Първо, захранващата честота AC се коригира в DC, след което се преобразува във висока честота и накрая се извежда през веригата за коригиране и филтриране, за да се получи стабилно DC напрежение. Неразумният дизайн и оформление на веригата, механичните вибрации, лошото заземяване и т.н. ще причинят вътрешни електромагнитни смущения. В същото време индуктивността на утечка на трансформатора и пикът, причинен от обратния ток на възстановяване на изходния диод, също са потенциални източници на силни смущения.
1 Вътрешни източници на смущения
● схема на превключване
Превключвателната верига се състои главно от превключваща тръба и високочестотен трансформатор. Има разпределен капацитет между превключвателната тръба и нейния радиатор, корпуса и вътрешните проводници на захранването. Генерираният от него du/dt има относително големи импулси, широка честотна лента и богати хармоници. Натоварването на превключващата тръба е първичната намотка на високочестотния трансформатор, който е индуктивен товар. Когато превключващата тръба, която първоначално е била включена, е изключена, индуктивността на утечка на високочестотния трансформатор генерира противоелектродвижеща сила E=-Ldi/dt и нейната стойност е пропорционална на скоростта на промяна на тока на колектора и пропорционална на индуктивността на изтичане, насложена върху изключване. На напрежението на изключване се формира пик на напрежението на изключване, като по този начин се образува смущение в проводимостта.
● Токоизправителни диоди за токоизправителни вериги
Има обратен ток, когато диодът на изходния токоизправител е прекъснат и времето, за което се връща към нула, е свързано с фактори като капацитет на прехода. Той ще доведе до голяма промяна на тока di/dt под въздействието на индуктивността на утечката на трансформатора и други параметри на разпределението и ще генерира силни високочестотни смущения, честотата може да достигне десетки мегахерца.
● Фалшиви параметри
Поради работа при по-висока честота, характеристиките на нискочестотните компоненти в импулсното захранване ще се променят, което ще доведе до шум. При високи честоти разсеяните параметри оказват голямо влияние върху характеристиките на канала за свързване и разпределеният капацитет става канал за електромагнитни смущения.
2 Външни източници на смущения
Източниците на външни смущения могат да бъдат разделени на смущения в мощността и смущения от мълнии, а смущенията в мощността съществуват в „общ режим“ и „диференциален режим“. В същото време, тъй като захранващата мрежа за променлив ток е директно свързана към токоизправителния мост и филтърната верига, за половин цикъл, само пиковото време на входното напрежение има входен ток, което води до много нисък фактор на входната мощност на мощността доставка (около 0.6). Освен това, този ток съдържа голям брой токови хармонични компоненти, които ще причинят хармонично "замърсяване" на мрежата.
