Komutācijas barošanas avota raksturojums un elektromagnētisko traucējumu ģenerēšanas mehānisms
Komutācijas barošanas blokiem ir četri galvenie raksturlielumi:
① Atrašanās vieta ir samērā skaidra. Galvenokārt koncentrējas uz jaudas pārslēgšanas ierīcēm, diodēm un pieslēgtiem siltuma izlietnēm un augstfrekvences transformatoriem;
② Enerģijas pārveidošanas ierīce darbojas ieslēgtā/izslēgtā stāvoklī. Sakarā ar to, ka komutācijas barošanas avots ir enerģijas pārveidošanas ierīce, kas darbojas komutācijas stāvoklī, tā sprieguma un strāvas maiņas ātrumi ir augsti, kā rezultātā rodas ievērojama traucējumu intensitāte;
③ Strāvas iespiedshēmu plates (PCB) elektroinstalācijas parasti tiek sakārtotas manuāli. Šis izkārtojums padara to ļoti patvaļīgu, apgrūtinot PCB sadalījuma parametru izgūšanu un tuva lauka traucējumu prognozēšanu un novērtēšanu;
④ Pārslēgšanas frekvence ir liela, sākot no desmitiem tūkstošu Hz līdz vairākiem megaherciem. Galvenās traucējumu formas ir vadītie traucējumi un tuva lauka traucējumi.
Elektromagnētisko traucējumu rašanās mehānisms
Elektromagnētiskie traucējumi, ko rada komutācijas ķēdes
Komutācijas ķēde ir komutācijas barošanas avota kodols, kas galvenokārt sastāv no komutācijas caurulēm un augstfrekvences transformatoriem. Tā ģenerētais dv/dt ir impulss ar lielu amplitūdu, plašu frekvenču joslu un bagātīgām harmonikām. Galvenie šo impulsu traucējumu iemesli ir divi: no vienas puses, slēdža caurules slodze ir augstfrekvences transformatora primārā spole, kas ir induktīvā slodze. Brīdī, kad tiek ieslēgta slēdža caurule, primārā spole ģenerē lielu pārsprieguma strāvu un abos primārās spoles galos parādās augsts pārsprieguma maksimumspriegums; Slēdža caurules atvienošanas brīdī primārās spoles noplūdes plūsmas dēļ daļa enerģijas netiek pārsūtīta no primārās spoles uz sekundāro spoli. Induktorā uzkrātā enerģija veidos dilstošas svārstības ar tapas kopā ar kapacitāti un pretestību kolektora ķēdē, kas tiks uzklāta uz izslēgšanas sprieguma, veidojot izslēgšanas sprieguma smaili. Šāda veida strāvas padeves sprieguma pārtraukums radīs tādu pašu magnetizācijas pārsprieguma strāvas pāreju kā tad, kad ir pievienota primārā spole, un šis troksnis tiks pārraidīts uz ieejas un izejas spailēm, veidojot vadošus traucējumus. No otras puses, augstfrekvences pārslēgšanas strāvas cilpa, kas sastāv no impulsa transformatora primārās spoles, slēdža caurules un filtra kondensatora, var radīt ievērojamu telpisko starojumu, veidojot starojuma traucējumus.
Traucējumus, ko izraisa diodes reversais atkopšanas laiks augstfrekvences taisngrieža ķēdē, izraisa liela tiešā strāva, kas plūst caur taisngrieža diodi tiešās vadīšanas laikā. Kad tas tiek izslēgts apgrieztā nobīdes sprieguma dēļ, jo PN krustojumā uzkrājas vairāk nesēju, strāva plūdīs pretējā virzienā periodā pirms nesēju pazušanas, izraisot krasu reversās atkopšanas strāvas samazināšanos. nesēji pazūd un izraisa būtiskas strāvas izmaiņas (di/dt).
Elektromagnētisko traucējumu novēršanas pasākumi
Trīs elementi, kas veido elektromagnētiskos traucējumus, ir traucējumu avots, izplatīšanās ceļš un traucēta iekārta. Tāpēc elektromagnētisko traucējumu slāpēšana jāveic no šiem trim aspektiem.
Mērķis ir apspiest traucējumu avotus, novērst savienojumu un starojumu starp traucējumu avotiem un traucētām iekārtām, uzlabot traucēto iekārtu prettraucējumu spēju un tādējādi uzlabot komutācijas barošanas avotu elektromagnētiskās saderības veiktspēju.
Izmantojot filtrus, lai novērstu elektromagnētiskos traucējumus
Filtrēšana ir svarīga metode elektromagnētisko traucējumu slāpēšanai, kas var efektīvi nomākt elektromagnētiskos traucējumus, kas nonāk iekārtā elektrotīklā, kā arī apspiest elektromagnētiskos traucējumus, kas nonāk iekārtas elektrotīklā. Komutācijas jaudas filtra uzstādīšana komutācijas barošanas avota ieejas un izejas ķēdēs var ne tikai atrisināt vadīto traucējumu problēmu, bet arī būt svarīgs ierocis radiācijas traucējumu risināšanai. Filtrēšanas slāpēšanas tehnoloģija ir sadalīta divās metodēs: pasīvā filtrēšana un aktīva filtrēšana.
Pasīvās filtrēšanas tehnoloģija
Pasīvās filtrēšanas shēmas ir vienkāršas, rentablas un uzticamas, padarot tās par efektīvu veidu elektromagnētisko traucējumu novēršanai. Pasīvie filtri sastāv no induktivitātes, kapacitātes un pretestības komponentiem, un to tiešā funkcija ir atrisināt vadošās emisijas.
Sakarā ar filtrējošā kondensatora lielo kapacitāti sākotnējā barošanas ķēdē, taisngrieža ķēdē tiek ģenerētas impulsa maksimālās strāvas, kas sastāv no liela skaita augstas pakāpes harmonisko strāvu un rada traucējumus elektrotīklā; Turklāt slēdža caurules vadīšana vai nogriešana ķēdē, kā arī transformatora primārā spole radīs pulsējošu strāvu. Pateicoties lielajam strāvas izmaiņu ātrumam, apkārtējās ķēdēs tiek ģenerētas dažādu frekvenču inducētās strāvas, ieskaitot diferenciālo un kopējā režīma traucējumu signālus. Šos traucējumu signālus var pārraidīt uz citām elektrotīkla līnijām un traucēt citām elektroniskām ierīcēm, izmantojot divas elektropārvades līnijas. Attēlā redzamā diferenciālā režīma filtrēšanas daļa var samazināt diferenciālā režīma traucējumu signālus komutācijas barošanas avotā, kā arī var ievērojami vājināt elektromagnētisko traucējumu signālus, ko pati iekārta rada darbības laikā, un pārraidīt tos uz elektrotīklu. Saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu iegūst E-Ldi/dt, kur E ir sprieguma kritums abos L galos, L ir induktivitāte un di/dt ir strāvas izmaiņu ātrums. Acīmredzot, jo mazāks ir strāvas izmaiņu ātrums, jo lielāka ir nepieciešamā induktivitāte.
