Σχεδιασμός ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για μεταγωγή τροφοδοτικών
Η ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα των τροφοδοτικών λειτουργίας διακόπτη αναφέρεται στη συνύπαρξη διαφόρων ηλεκτρικών συσκευών εντός περιορισμένου χώρου, χρόνου και φάσματος συχνοτήτων χωρίς να προκαλείται μείωση της απόδοσης. Περιλαμβάνει δύο πτυχές: ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMD) και ηλεκτρομαγνητική ευαισθησία (EMS). Το EMD αναφέρεται στον εξωτερικό θόρυβο που εκπέμπεται από ηλεκτρικά προϊόντα, ενώ το EMS αναφέρεται στην ικανότητα των ηλεκτρικών προϊόντων να αντιστέκονται σε εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Μια συσκευή με καλή απόδοση ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας δεν πρέπει ούτε να επηρεάζεται από το περιβάλλον ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον ούτε να προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στο περιβάλλον.
Το τρανζίστορ μεταγωγής ισχύος σε ένα τροφοδοτικό μεταγωγής δημιουργεί σημαντικά άλματα τάσης και ρεύματος κατά τη διαδικασία ενεργοποίησης/απενεργοποίησης σε υψηλές συχνότητες, με αποτέλεσμα ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, αλλά το εύρος συχνοτήτων της παρεμβολής (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Ηλεκτρομαγνητική παρενόχληση
Η συζήτηση των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών διεξάγεται γενικά από τρεις πτυχές: τα χαρακτηριστικά της πηγής παρεμβολής, τα χαρακτηριστικά του καναλιού σύζευξης της παρεμβολής και τα χαρακτηριστικά του διαταραγμένου σώματος.
2.1 Κύριες πηγές ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών σε τροφοδοτικά λειτουργίας διακόπτη
Οι πηγές ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών στα τροφοδοτικά λειτουργίας διακόπτη περιλαμβάνουν κυρίως συσκευές μεταγωγής, διόδους και μη γραμμικά παθητικά εξαρτήματα. Η ακατάλληλη καλωδίωση των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων είναι επίσης ένας σημαντικός παράγοντας που προκαλεί ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στα τροφοδοτικά λειτουργίας διακόπτη.
2.1.1 Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από κυκλώματα διακοπτών
Για τα τροφοδοτικά μεταγωγής, οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από το κύκλωμα μεταγωγής είναι μία από τις κύριες πηγές παρεμβολών. Το κύκλωμα διακόπτη είναι ο πυρήνας ενός τροφοδοτικού μεταγωγής, που αποτελείται κυρίως από σωλήνες διακόπτη και μετασχηματιστές υψηλής{{1} συχνότητας. Το dv/dt που δημιουργείται από αυτό είναι ένας παλμός με μεγάλο πλάτος, ευρεία ζώνη συχνοτήτων και άφθονες αρμονικές. Ο κύριος λόγος αυτής της διαταραχής του παλμού είναι
1) Το φορτίο του σωλήνα διακόπτη είναι το κύριο πηνίο του μετασχηματιστή υψηλής-συχνότητας, ο οποίος είναι ένα επαγωγικό φορτίο. Τη στιγμή που ο σωλήνας διακόπτη είναι ενεργοποιημένος, δημιουργείται ένα μεγάλο ρεύμα υπέρτασης στο πρωτεύον πηνίο και η μέγιστη τάση υψηλής υπέρτασης εμφανίζεται και στα δύο άκρα του πρωτεύοντος πηνίου. Τη στιγμή που αποσυνδέεται ο σωλήνας διακόπτη, λόγω της ροής διαρροής του πρωτεύοντος πηνίου, ένα μέρος της ενέργειας δεν μεταδίδεται από το πρωτεύον πηνίο στο δευτερεύον πηνίο. Η ενέργεια που αποθηκεύεται στον επαγωγέα θα σχηματίσει μια ταλάντωση αποσύνθεσης με μια κορυφή με την χωρητικότητα και την αντίσταση στο κύκλωμα συλλέκτη, η οποία θα υπερτεθεί στην τάση απενεργοποίησης για να σχηματίσει μια κορυφή τάσης απενεργοποίησης. Αυτός ο τύπος διακοπής τάσης τροφοδοσίας θα δημιουργήσει το ίδιο παροδικό παλμικό ρεύμα μαγνήτισης όπως όταν είναι συνδεδεμένο το πρωτεύον πηνίο. Αυτός ο θόρυβος θα μεταφερθεί στους ακροδέκτες εισόδου και εξόδου, δημιουργώντας αγώγιμες διαταραχές και σε σοβαρές περιπτώσεις, μπορεί να σπάσει το σωλήνα του διακόπτη.
2) Ο βρόχος ρεύματος μεταγωγής υψηλής συχνότητας-που αποτελείται από το πρωτεύον πηνίο, τον σωλήνα μεταγωγής και τον πυκνωτή φιλτραρίσματος του παλμικού μετασχηματιστή μπορεί να δημιουργήσει σημαντική χωρική ακτινοβολία, σχηματίζοντας διαταραχή ακτινοβολίας. Εάν η χωρητικότητα φιλτραρίσματος του πυκνωτή είναι ανεπαρκής ή τα χαρακτηριστικά υψηλής-συχνότητας είναι φτωχά, η αντίσταση υψηλής-συχνότητας στον πυκνωτή θα προκαλέσει ρεύμα υψηλής-συχνότητας στο τροφοδοτικό εναλλασσόμενου ρεύματος σε διαφορική λειτουργία, δημιουργώντας διαταραχή αγωγιμότητας.
