Komutācijas barošanas avota elektromagnētiskās saderības projektēšanas metodes analīze
Pateicoties maza izmēra un liela jaudas koeficienta priekšrocībām, komutācijas barošanas avots tiek plaši izmantots sakaru, vadības, datoru un citās jomās. Tomēr elektromagnētisko traucējumu dēļ tā turpmākā izmantošana zināmā mērā ir ierobežota. Šajā rakstā tiks analizēti dažādi komutācijas barošanas avota elektromagnētisko traucējumu mehānismi un uz to pamata piedāvāta komutācijas barošanas avota elektromagnētiskās saderības projektēšanas metode.
Komutācijas barošanas avota elektromagnētisko traucējumu analīze
Komutācijas barošanas avota struktūra ir parādīta 1. attēlā. Pirmkārt, strāvas frekvence maiņstrāva tiek iztaisnota līdz līdzstrāvai, pēc tam pārveidota par augstu frekvenci un visbeidzot izvadīta caur taisnošanas un filtrēšanas ķēdi, lai iegūtu stabilu līdzstrāvas spriegumu. Nepamatots ķēdes dizains un izkārtojums, mehāniskā vibrācija, slikts zemējums utt. radīs iekšējus elektromagnētiskus traucējumus. Tajā pašā laikā potenciāli spēcīgi traucējumu avoti ir arī transformatora noplūdes induktivitāte un maksimums, ko izraisa izejas diodes reversās atjaunošanas strāva.
1 Iekšējie traucējumu avoti
● slēdža ķēde
Slēdža ķēde galvenokārt sastāv no slēdža caurules un augstfrekvences transformatora. Starp slēdža cauruli un tā siltuma izlietni, korpusu un barošanas avota iekšējiem vadiem ir sadalīta kapacitāte. Tā ģenerētajam du/dt ir salīdzinoši liels impulss, plaša frekvenču josla un bagātīgas harmonikas. Komutācijas caurules slodze ir augstfrekvences transformatora primārā spole, kas ir induktīvā slodze. Kad sākotnēji ieslēgtā slēdža caurule tiek izslēgta, augstfrekvences transformatora noplūdes induktivitāte ģenerē pretspēku E=-Ldi/dt, un tā vērtība ir proporcionāla kolektora strāvas maiņas ātrumam. un proporcionāls noplūdes induktivitātei, uzlikts uz izslēgšanas sprieguma Uz atslēgšanas sprieguma veidojas izslēgšanas sprieguma maksimums, tādējādi veidojot vadīšanas traucējumus.
● Taisngriežu diodes taisngriežu ķēdēm
Kad izejas taisngrieža diode tiek atvienota, ir apgrieztā strāva, un laiks, kad tā atgriežas līdz nullei, ir saistīts ar tādiem faktoriem kā krustojuma kapacitāte. Tas radīs lielas strāvas izmaiņas di / dt transformatora noplūdes induktivitātes un citu sadales parametru ietekmē un radīs spēcīgus augstfrekvences traucējumus, frekvence var sasniegt desmitiem megahercu.
● Nepareizi parametri
Pateicoties darbam ar augstāku frekvenci, mainīsies komutācijas barošanas avota zemfrekvences komponentu raksturlielumi, kā rezultātā radīsies troksnis. Augstās frekvencēs izkliedētajiem parametriem ir liela ietekme uz savienojuma kanāla raksturlielumiem, un sadalītā kapacitāte kļūst par elektromagnētisko traucējumu kanālu.
2 Ārējie traucējumu avoti
Ārējos traucējumu avotus var iedalīt strāvas traucējumos un zibens traucējumos, un jaudas traucējumi pastāv "kopējā režīmā" un "diferenciālajā režīmā". Tajā pašā laikā, tā kā maiņstrāvas elektrotīkls ir tieši savienots ar taisngrieža tiltu un filtra ķēdi, puscikla laikā tikai ieejas sprieguma maksimālajam laikam ir ieejas strāva, kā rezultātā jaudas ieejas jaudas koeficients ir ļoti zems. piegāde (apmēram 0.6). Turklāt šī strāva satur lielu skaitu strāvas harmoniku komponentu, kas radīs tīkla harmonisku "piesārņojumu".
Komutācijas barošanas avota EMC dizains
Ir trīs nepieciešamie elektromagnētisko traucējumu nosacījumi: traucējumu avots, pārraides vide un jutīgs aprīkojums. EMC projektēšanas mērķis ir iznīcināt vienu no šiem trim nosacījumiem. Šim nolūkam tiek izmantotas galvenās metodes: shēmas pasākumi, EMI filtrēšana, ekranēšana, iespiedshēmas plates prettraucējumu dizains utt.
1 Mīksta pārslēgšanas tehnoloģija, lai samazinātu pārslēgšanas zudumus un pārslēgšanas troksni
Mīkstā komutācija ir uzlabota komutācijas tehnoloģija, kuras pamatā ir rezonanses tehnoloģija vai vadības tehnoloģija nulles sprieguma/strāvas stāvoklī, kas izstrādāta, pamatojoties uz cieto komutāciju.
Mīkstās komutācijas realizācijas metode ir: mazu induktoru, kondensatoru un citu rezonanses komponentu pievienošana sākotnējā ķēdē, rezonanses ieviešana pirms un pēc pārslēgšanas procesa, kā arī sprieguma un strāvas pārklāšanās novēršana. 2. attēlā parādīta pamata komutācijas iekārta, izmantojot mīkstās komutācijas tehnoloģiju.
Izmantojiet ekranējumu, lai nomāktu izstarotos un izraisītos traucējumus
Komutācijas barošanas avota traucējumu spektrs ir koncentrēts frekvenču joslā zem 30MHz, un diametrs r<λ 2π="" is="" mainly="" an="" electromagnetic="" field="" of="" near-field="" nature,="" and="" it="" is="" a="" low-impedance="" field.="" materials="" with="" good="" electrical="" conductivity="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" electric="" field,="" while="" materials="" with="" high="" magnetic="" permeability="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" magnetic="" field.="" in="" addition,="" effective="" shielding="" measures="" should="" be="" taken="" for="" transformers,="" inductors,="" power="" devices,="" etc.="" the="" ventilation="" holes="" on="" the="" shielding="" shell="" are="" preferably="" circular,="" and="" the="" number="" of="" holes="" can="" be="" many="" if="" ventilation="" conditions="" are="" satisfied,="" and="" the="" size="" of="" each="" hole="" should="" be="" as="" small="" as="" possible.="" the="" seams="" are="" to="" be="" welded="" to="" ensure="" electromagnetic="" continuity.="" filtering="" measures="" should="" be="" taken="" at="" the="" lead-in="" and="" lead-out="" lines="" of="" the="" shielded="" enclosure.="" for="" electric="" field="" shielding,="" the="" shielding="" case="" must="" be="" grounded.="" for="" magnetic="" field="" shielding,="" the="" shielded="" case="" does="" not="" need="" to="" be="">
