Ανάλυση μεθόδων σχεδίασης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για μεταγωγή τροφοδοτικών
Τα τροφοδοτικά μεταγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως στην επικοινωνία, τον έλεγχο, τους υπολογιστές και άλλους τομείς λόγω των πλεονεκτημάτων τους όπως το μικρό μέγεθος και ο υψηλός συντελεστής ισχύος. Ωστόσο, λόγω της δημιουργίας ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, η περαιτέρω εφαρμογή της περιορίζεται σε κάποιο βαθμό. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει τους διάφορους μηχανισμούς ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στα τροφοδοτικά μεταγωγής και με βάση αυτό, θα προτείνει μια μέθοδο σχεδιασμού ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για μεταγωγή τροφοδοτικών.
Ανάλυση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών σε μεταγωγικά τροφοδοτικά
Η δομή του τροφοδοτικού μεταγωγής φαίνεται στο Σχήμα 1. Αρχικά, η συχνότητα ισχύος εναλλασσόμενου ρεύματος ανορθώνεται σε DC, στη συνέχεια αναστρέφεται σε υψηλή συχνότητα και τελικά εξέρχεται μέσω ενός κυκλώματος ανόρθωσης και φιλτραρίσματος για να ληφθεί μια σταθερή τάση συνεχούς ρεύματος. Η παράλογη σχεδίαση και διάταξη του κυκλώματος, οι μηχανικοί κραδασμοί, η κακή γείωση κ.λπ. μπορούν να δημιουργήσουν εσωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Ταυτόχρονα, η επαγωγή διαρροής του μετασχηματιστή και η αιχμή που προκαλείται από το αντίστροφο ρεύμα ανάκτησης της διόδου εξόδου είναι επίσης πιθανές πηγές ισχυρών παρεμβολών.
Πηγή εσωτερικής παρεμβολής
● Κύκλωμα μεταγωγής
Το κύκλωμα μεταγωγής αποτελείται κυρίως από σωλήνες μεταγωγής και μετασχηματιστές υψηλής συχνότητας. Υπάρχει μια κατανεμημένη χωρητικότητα μεταξύ του σωλήνα διακόπτη και της ψύκτρας του, του κελύφους και των καλωδίων μέσα στο τροφοδοτικό. Το du/dt που δημιουργείται από αυτό έχει μεγάλο εύρος παλμών, ευρεία ζώνη συχνοτήτων και πλούσιες αρμονικές. Το φορτίο του σωλήνα διακόπτη είναι το κύριο πηνίο ενός μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας και είναι ένα επαγωγικό φορτίο. Όταν ο αρχικά αγώγιμος διακόπτης είναι απενεργοποιημένος, η αυτεπαγωγή διαρροής του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας δημιουργεί μια πίσω ηλεκτροκινητική δύναμη E=- Ldi/dt, η οποία είναι ανάλογη με τον ρυθμό αλλαγής ρεύματος του συλλέκτη και την επαγωγή διαρροής. Είναι τοποθετημένο πάνω στην τάση απενεργοποίησης για να σχηματίσει μια κορυφή τάσης απενεργοποίησης, σχηματίζοντας έτσι αγώγιμη παρεμβολή.
● Διόδους ανορθωτή για κυκλώματα ανορθωτή
Όταν η δίοδος ανορθωτή εξόδου διακόπτεται, υπάρχει ένα αντίστροφο ρεύμα και ο χρόνος που χρειάζεται για να επανέλθει στο μηδέν σχετίζεται με παράγοντες όπως η χωρητικότητα της διασταύρωσης. Θα δημιουργήσει σημαντικές αλλαγές ρεύματος di/dt υπό την επίδραση της επαγωγής διαρροής του μετασχηματιστή και άλλων παραμέτρων κατανομής, με αποτέλεσμα ισχυρές παρεμβολές υψηλής συχνότητας, με συχνότητα έως και δεκάδες megahertz.
● Αδέσποτες παράμετροι
Λόγω της εργασίας σε υψηλότερες συχνότητες, τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων χαμηλής συχνότητας στα τροφοδοτικά μεταγωγής ενδέχεται να αλλάξουν, με αποτέλεσμα θόρυβο. Στις υψηλές συχνότητες, οι παράμετροι αδέσποτων έχουν σημαντικό αντίκτυπο στα χαρακτηριστικά του καναλιού σύζευξης και η κατανεμημένη χωρητικότητα γίνεται το κανάλι για ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
2 Εξωτερικές πηγές παρεμβολών
Οι εξωτερικές πηγές παρεμβολών μπορούν να χωριστούν σε παρεμβολές ισχύος και παρεμβολές κεραυνών, ενώ οι παρεμβολές ισχύος υπάρχουν και στις δύο λειτουργίες "κοινή λειτουργία" και "διαφορική λειτουργία". Ταυτόχρονα, λόγω της απευθείας σύνδεσης του δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος με τη γέφυρα ανορθωτή και το κύκλωμα φίλτρου, μόνο ο χρόνος αιχμής της τάσης εισόδου έχει ρεύμα εισόδου εντός μισού κύκλου, με αποτέλεσμα πολύ χαμηλό συντελεστή ισχύος εισόδου (περίπου { {0}}.6) του τροφοδοτικού. Επιπλέον, αυτό το ρεύμα περιέχει μεγάλη ποσότητα αρμονικών στοιχείων, τα οποία μπορούν να προκαλέσουν αρμονική «ρύπανση» στο ηλεκτρικό δίκτυο.
