Elektromagnētiskās saderības projektēšanas shēma augstfrekvences komutācijas barošanas avotam
Ja pati augstfrekvences komutācijas barošanas avota elektromagnētisko traucējumu (EMI) problēma netiek pareizi apstrādāta, tā ne tikai viegli piesārņo strāvas tīklu un tieši ietekmē citu elektrisko iekārtu parasto darbību, bet arī viegli veido elektromagnētisko piesārņojumu, pārraidot kosmosā, kā rezultātā tiek mainīta elektromagnētiskā kapacitāte (EMC), kas saistīta ar augstas f-frequency, mainot. Šis raksts ir vērsts uz elektromagnētisko traucējumu analīzi, kas pārsniedz standartu 1200W (24 V/50A) augstfrekvences slēdža jaudas modulī, ko izmanto dzelzceļa signāla barošanas avota paneļos, un ierosina uzlabošanas pasākumus.
Elektromagnētiskos traucējumus, ko rada augstfrekvences komutācijas barošanas avoti, var iedalīt divās kategorijās: veikti traucējumi un izstaroti traucējumi. Veiktie traucējumi izplatās caur maiņstrāvas avotiem ar frekvencēm zem 30MHz; Radiācijas traucējumi izplatās telpā, un frekvences svārstās no 30 līdz 1000 MHz.
Elektromagnētisko traucējumu avotu analīze augstfrekvences komutācijas barošanas avotos
Taisngriežu un jaudas tranzistors Q1 ķēdē, kā arī jaudas tranzistori Q2 līdz Q5, augstfrekvences transformators T1 un izejas taisngrieža diodes no D1 līdz D2 ķēdē, kas parādīta 1.b attēlā, ir galvenie elektromagnētisko traucējumu avoti, kas radīti augstas frequency maiņas piegādes laikā. Īpašā analīze ir šāda.
Augstas kārtas harmonika, kas ģenerēta taisngrieža labošanas procesā, radīs veiktos un izstaroja traucējumus gar elektrolīniju.
Mainīšanas jaudas tranzistori darbojas augstfrekvences vadīšanas un nogriešanas stāvokļos. Lai samazinātu pārslēgšanās zaudējumus, uzlabotu jaudas blīvumu un vispārējo efektivitāti, pārslēgšanas tranzistoru atvēršanas un aizvēršanas ātrums kļūst ātrāks un ātrāks. Parasti dažās mikrosekundēs tranzistoru pārslēgšana ir atvērta un aizvērta ar šo ātrumu, veidojot pārsprieguma spriegumu un pārsprieguma strāvu, kas radīs augstfrekvences un augstsprieguma maksimālo harmoniku, izraisot elektromagnētiskus traucējumus telpas un maiņstrāvas ieejas līnijām.
Tajā pašā laikā, kad augstfrekvences transformators T1 veic jaudas pārveidošanu, tas ģenerē mainīgu elektromagnētisko lauku, kas izstaro elektromagnētiskos viļņus kosmosā, veidojot radiācijas traucējumus. Transformatora izplatītā induktivitāte un kapacitāte svārstās un savienojas ar maiņstrāvas ieejas ķēdi caur sadalīto kapacitāti starp transformatora primārajiem posmiem, veidojot veiktos traucējumus.
Ja izejas spriegums ir salīdzinoši zems, izejas taisngrieža diode darbojas augstfrekvences komutācijas stāvoklī un ir arī elektromagnētisko traucējumu avots.
Sakarā ar parazītu induktivitāti un savienojuma kapacitāti diožu vadiem, kā arī reversās reģenerācijas strāvas ietekmei, tā darbojas ar augsta sprieguma un strāvas izmaiņu ātrumu. Jo ilgāks diodes reversās atjaunošanās laiks, jo lielāka ir maksimālās strāvas ietekme un jo spēcīgāks traucējumu signāls, kā rezultātā rodas augstfrekvences vājināšanās svārstības, kas ir diferenciālā režīma vadīšanas traucējumu veids.
