Λύση στο πρόβλημα του emc της τροφοδοσίας μεταγωγής επικοινωνίας
Το τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας χρησιμοποιείται ευρέως σε ελεγχόμενη μεταγωγή προγραμμάτων, οπτική μετάδοση δεδομένων, ασύρματους σταθμούς βάσης, συστήματα καλωδιακής τηλεόρασης και δίκτυα IP λόγω των πλεονεκτημάτων του μικρού μεγέθους, μικρού βάρους, υψηλής απόδοσης, αξιόπιστης λειτουργίας και απομακρυσμένης παρακολούθησης. Αποτελεί την κινητήρια δύναμη για την κανονική λειτουργία του εξοπλισμού πληροφορικής.
Με την ανάπτυξη της πληροφορικής, ο εξοπλισμός πληροφορικής εξαπλώνεται σε όλη τη χώρα, από τις ανεπτυγμένες κεντρικές πόλεις έως τις απομακρυσμένες ορεινές περιοχές, παρέχοντας μεγάλη ευκολία στην επικοινωνία και τη μετάδοση πληροφοριών μεταξύ των ανθρώπων. Λόγω των διαφορών μεταξύ αστικών και αγροτικών περιοχών, το δίκτυο τροφοδοσίας του εξοπλισμού επικοινωνίας περιλαμβάνει τόσο σταθερές μεθόδους τροφοδοσίας μεγάλου δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας όσο και ανεξάρτητες μεθόδους τροφοδοσίας μικρής υδροηλεκτρικής ενέργειας. Κάτω από τη λειτουργία τροφοδοσίας μικρών υδροηλεκτρικών σταθμών, λόγω αλλαγών στον όγκο νερού, σημαντικών αλλαγών στην κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τον χρήστη και ασταθούς λειτουργίας του εξοπλισμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, η παραμόρφωση κυματομορφής του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας είναι σοβαρή και οι διακυμάνσεις τάσης μεγάλες. Ταυτόχρονα, η μη τυπική καλωδίωση του συστήματος διανομής αποτελεί σοβαρή πρόκληση για το τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας.
Η σιδηροδρομική επικοινωνία και η επικοινωνία ηλεκτρικής ενέργειας αναπτύσσονται και αναπτύσσονται. Λόγω της ισχυρής επαγόμενης τάσης που παράγεται από τις ηλεκτρικές ατμομηχανές, η τάση γείωσης παρουσιάζει μεγάλες διακυμάνσεις, με αποτέλεσμα σημαντικές διακυμάνσεις στην τάση του δικτύου. Ένα ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο μπορεί εύκολα να προκαλέσει παροδική αστάθεια στη λειτουργία του εξοπλισμού τροφοδοσίας μεταγωγής. Το τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας που λειτουργεί κοντά στο ηλεκτρικό δίκτυο υψηλής τάσης, αν και η τάση του δικτύου είναι σταθερή, επηρεάζεται εύκολα από ισχυρές παρεμβολές ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που προκαλούνται από αλλαγές στο φορτίο του δικτύου.
Επομένως, το τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας θα πρέπει να έχει ισχυρή αντίσταση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, ιδιαίτερα την προσαρμοστικότητα σε κεραυνούς, υπερτάσεις και διακυμάνσεις τάσης δικτύου. Θα πρέπει επίσης να έχει επαρκή ικανότητα κατά των παρεμβολών σε στατικές παρεμβολές, ηλεκτρικό πεδίο, μαγνητικό πεδίο και ηλεκτρομαγνητικά κύματα, διασφαλίζοντας την κανονική λειτουργία και τη σταθερότητά του στην παροχή ρεύματος στον εξοπλισμό επικοινωνίας.
Από την άλλη πλευρά, λόγω του τρανζίστορ του διακόπτη τροφοδοσίας, του ανορθωτή ή της διόδου ελεύθερου τροχού και του κύριου μετασχηματιστή ισχύος μέσα στο τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας που λειτουργεί με τη λειτουργία μεταγωγής υψηλής τάσης, υψηλού ρεύματος και υψηλής συχνότητας, η κυματομορφή τάσης και ρεύματος είναι κυρίως τετραγωνικό κύμα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μεταγωγής τετραγωνικών κυμάτων υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος, θα δημιουργηθεί σοβαρή αρμονική τάση και ρεύμα. Αυτές οι αρμονικές τάσεις και ρεύματα μεταδίδονται μέσω της γραμμής εισόδου του τροφοδοτικού ή της γραμμής εξόδου του τροφοδοτικού μεταγωγής, προκαλώντας παρεμβολές σε άλλες συσκευές και στο ηλεκτρικό δίκτυο που τροφοδοτούνται από το τροφοδοτικό επικοινωνίας στο ίδιο δίκτυο τροφοδοσίας. Ταυτόχρονα, προκαλούν επίσης παρεμβολές σε συσκευές που τροφοδοτούνται από το τροφοδοτικό επικοινωνίας, όπως εξοπλισμό μεταγωγής ελεγχόμενου προγράμματος, ασύρματους σταθμούς βάσης, εξοπλισμό οπτικής μετάδοσης και εξοπλισμό καλωδιακής τηλεόρασης, με αποτέλεσμα να μην μπορούν να λειτουργήσουν σωστά. Από την άλλη πλευρά, η έντονη αρμονική τάση και ρεύμα δημιουργούν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές μέσα στο τροφοδοτικό μεταγωγής, που προκαλεί αστάθεια στην εσωτερική λειτουργία του τροφοδοτικού μεταγωγής και μειώνει την απόδοσή του. Μερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία ακτινοβολούν στον περιβάλλοντα χώρο μέσω των κενών στο περίβλημα του διακόπτη τροφοδοσίας και μαζί με τα ακτινοβολούμενα ηλεκτρομαγνητικά πεδία που παράγονται μέσω των γραμμών ισχύος και των γραμμών εξόδου συνεχούς ρεύματος, διαδίδονται στο χώρο, προκαλώντας παρεμβολές σε άλλο εξοπλισμό και εξοπλισμό υψηλής συχνότητας σε ηλεκτρομαγνητικά πεδία, οδηγώντας σε μη φυσιολογική λειτουργία άλλου εξοπλισμού.
Ζητήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας μεταγωγής τροφοδοτικών
Τα ζητήματα ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας που προκαλούνται από το τροφοδοτικό μεταγωγής επικοινωνίας που λειτουργεί σε καταστάσεις μεταγωγής υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος είναι αρκετά περίπλοκα. Όσον αφορά την ηλεκτρομαγνητική συμβατότητα ολόκληρου του μηχανήματος, υπάρχουν κυρίως διάφοροι τύποι: σύζευξη κοινής σύνθετης αντίστασης, σύζευξη γραμμής σε γραμμή, σύζευξη ηλεκτρικού πεδίου, σύζευξη μαγνητικού πεδίου και σύζευξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα τρία στοιχεία της ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας είναι: πηγή παρεμβολής, διαδρομή διάδοσης και αντικείμενο παρεμβολής. Η σύζευξη κοινής σύνθετης αντίστασης αναφέρεται κυρίως στην κοινή σύνθετη αντίσταση μεταξύ της πηγής παρεμβολής και του παρεμβαλλόμενου αντικειμένου ηλεκτρικά, μέσω της οποίας το σήμα παρεμβολής εισέρχεται στο παρεμβαλλόμενο αντικείμενο. Η σύζευξη γραμμής με γραμμή αναφέρεται κυρίως στην αμοιβαία σύζευξη μεταξύ καλωδίων ή καλωδίων PCB που δημιουργούν τάση παρεμβολής και ρεύμα παρεμβολής λόγω παράλληλης καλωδίωσης. Η σύζευξη ηλεκτρικού πεδίου οφείλεται κυρίως στην παρουσία διαφορών δυναμικού, με αποτέλεσμα τη σύζευξη του επαγόμενου ηλεκτρικού πεδίου με το παρεμβαλλόμενο σώμα. Η σύζευξη μαγνητικού πεδίου αναφέρεται κυρίως στη σύζευξη μαγνητικών πεδίων χαμηλής συχνότητας που δημιουργούνται κοντά σε γραμμές ισχύος παλμών υψηλού ρεύματος σε αντικείμενα παρεμβολής. Η σύζευξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων προκαλείται κυρίως από ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής συχνότητας που παράγονται από παλμική τάση ή ρεύμα, τα οποία ακτινοβολούν προς τα έξω μέσω του χώρου και συνδέονται με το αντίστοιχο σώμα παρεμβολής. Στην πραγματικότητα, κάθε μέθοδος σύζευξης δεν μπορεί να διακριθεί αυστηρά, μόνο με διαφορετικές εστίες.
Σε ένα τροφοδοτικό μεταγωγής, ο κύριος διακόπτης ισχύος λειτουργεί σε λειτουργία μεταγωγής υψηλής συχνότητας σε υψηλή τάση. Η τάση και το ρεύμα μεταγωγής είναι και τα δύο τετραγωνικά κύματα και το φάσμα των αρμονικών υψηλότερης τάξης που περιέχονται σε αυτό το τετραγωνικό κύμα μπορεί να φτάσει περισσότερο από 1000 φορές τη συχνότητα του τετραγωνικού κύματος. Ταυτόχρονα, λόγω της επαγωγής διαρροής και της κατανεμημένης χωρητικότητας του μετασχηματιστή ισχύος, καθώς και της μη ικανοποιητικής κατάστασης λειτουργίας της κύριας συσκευής μεταγωγής ισχύος, δημιουργούνται συχνά αρμονικές ταλαντώσεις κορυφής υψηλής συχνότητας και υψηλής τάσης όταν η υψηλή συχνότητα είναι ενεργοποιημένο ή απενεργοποιημένο. Οι αρμονικές υψηλότερης τάξης που παράγονται από αυτή την αρμονική ταλάντωση μεταδίδονται στο εσωτερικό κύκλωμα μέσω της κατανεμημένης χωρητικότητας μεταξύ του σωλήνα διακόπτη και της ψύκτρας ή ακτινοβολούνται στο διάστημα μέσω της ψύκτρας και του μετασχηματιστή. Οι διόδους μεταγωγής που χρησιμοποιούνται για διόρθωση και συνέχιση είναι επίσης μια σημαντική αιτία παρεμβολών υψηλής συχνότητας. Λόγω της κατάστασης μεταγωγής υψηλής συχνότητας του ανορθωτή και των διόδων ελεύθερου τροχού, η παρουσία παρασιτικής επαγωγής και χωρητικότητας διασταύρωσης στα καλώδια των διόδων, καθώς και η επίδραση του ρεύματος ανάστροφης ανάκτησης, τους κάνει να λειτουργούν σε υψηλούς ρυθμούς αλλαγής τάσης και ρεύματος. με αποτέλεσμα ταλαντώσεις υψηλής συχνότητας. Λόγω του γεγονότος ότι οι δίοδοι ανορθωτή και ελεύθερου τροχού είναι γενικά κοντά στη γραμμή εξόδου ισχύος, οι παρεμβολές υψηλής συχνότητας που δημιουργούνται από αυτές είναι πολύ πιθανό να μεταδοθούν μέσω της γραμμής εξόδου DC.
Προκειμένου να βελτιωθεί ο συντελεστής ισχύος, χρησιμοποιούνται κυκλώματα διόρθωσης ενεργού συντελεστή ισχύος σε τροφοδοτικά μεταγωγής επικοινωνίας. Ταυτόχρονα, προκειμένου να βελτιωθεί η απόδοση και η αξιοπιστία του κυκλώματος και να μειωθεί η ηλεκτρική καταπόνηση των συσκευών ισχύος, έχει υιοθετηθεί ένας μεγάλος αριθμός τεχνολογιών soft switching. Μεταξύ αυτών, η τεχνολογία μεταγωγής μηδενικής τάσης, μηδενικού ρεύματος ή μηδενικής τάσης μηδενικού ρεύματος είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη. Αυτή η τεχνολογία μειώνει σημαντικά τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από συσκευές μεταγωγής. Ωστόσο, τα κυκλώματα απορρόφησης χωρίς απώλειες μαλακής μεταγωγής χρησιμοποιούν συχνά τα l και c για μεταφορά ενέργειας, χρησιμοποιώντας τη μονοκατευθυντική αγωγιμότητα των διόδων για την επίτευξη μονοκατευθυντικής μετατροπής ενέργειας. Επομένως, οι δίοδοι σε αυτό το κύκλωμα συντονισμού γίνονται κύρια πηγή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών.
