Ανάλυση μεθόδου σχεδίασης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας για μεταγωγή τροφοδοτικού
Λόγω των πλεονεκτημάτων του μικρού μεγέθους και του υψηλού συντελεστή ισχύος, η τροφοδοσία μεταγωγής χρησιμοποιείται ευρέως στην επικοινωνία, τον έλεγχο, τους υπολογιστές και άλλους τομείς. Ωστόσο, λόγω ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, η περαιτέρω εφαρμογή του περιορίζεται σε κάποιο βαθμό. Αυτή η εργασία θα αναλύσει τους διάφορους μηχανισμούς ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών της τροφοδοσίας μεταγωγής και βάσει αυτών θα προτείνει τη μέθοδο σχεδιασμού ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας μεταγωγής τροφοδοσίας.
Ανάλυση ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών τροφοδοτικού μεταγωγής
Η δομή της τροφοδοσίας μεταγωγής φαίνεται στο Σχήμα 1. Πρώτα, η συχνότητα ισχύος AC διορθώνεται σε DC, και στη συνέχεια μετατρέπεται σε υψηλή συχνότητα, και τελικά εξέρχεται μέσω του κυκλώματος ανόρθωσης και φιλτραρίσματος για να ληφθεί μια σταθερή τάση συνεχούς ρεύματος. Η παράλογη σχεδίαση και διάταξη κυκλώματος, οι μηχανικοί κραδασμοί, η κακή γείωση κ.λπ. θα προκαλέσουν 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 ισχυρές πηγές παρεμβολής.
1 Εσωτερικές πηγές παρεμβολών
● κύκλωμα διακόπτη
Το κύκλωμα διακόπτη αποτελείται κυρίως από έναν σωλήνα διακόπτη και έναν μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Υπάρχει μια κατανεμημένη χωρητικότητα μεταξύ του σωλήνα διακόπτη και της ψύκτρας του, του περιβλήματος και των εσωτερικών καλωδίων του τροφοδοτικού. Το du/dt που δημιουργείται από αυτό έχει σχετικά μεγάλο παλμό, ευρεία ζώνη συχνοτήτων και πλούσιες αρμονικές. Το φορτίο του σωλήνα μεταγωγής είναι το κύριο πηνίο του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, το οποίο είναι ένα επαγωγικό φορτίο. Όταν ο σωλήνας διακόπτη που ήταν αρχικά ενεργοποιημένος είναι απενεργοποιημένος, η αυτεπαγωγή διαρροής του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας δημιουργεί μια αντίθετη ηλεκτροκινητική δύναμη E=-Ldi/dt και η τιμή της είναι ανάλογη με τον ρυθμό αλλαγής ρεύματος του συλλέκτη και ανάλογη με την επαγωγή διαρροής, υπερτιθέμενη στην απενεργοποίηση Στην τάση αποκοπής, σχηματίζεται μια κορυφή τάσης απενεργοποίησης, σχηματίζοντας έτσι μια παρεμβολή αγωγιμότητας.
● Διόδους ανορθωτή για κυκλώματα ανορθωτή
Υπάρχει ένα αντίστροφο ρεύμα όταν διακόπτεται η δίοδος ανορθωτή εξόδου και ο χρόνος που επιστρέφει στο μηδέν σχετίζεται με παράγοντες όπως η χωρητικότητα της διασταύρωσης. Θα παράγει μια μεγάλη αλλαγή ρεύματος di/dt υπό την επίδραση της επαγωγής διαρροής του μετασχηματιστή και άλλων παραμέτρων διανομής και θα δημιουργήσει ισχυρές παρεμβολές υψηλής συχνότητας, η συχνότητα μπορεί να φτάσει δεκάδες megahertz.
● Παράνομες παράμετροι
Λόγω της εργασίας σε υψηλότερη συχνότητα, τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων χαμηλής συχνότητας στο τροφοδοτικό μεταγωγής θα αλλάξουν, με αποτέλεσμα θόρυβο. Στις υψηλές συχνότητες, οι παράμετροι αδέσποτων έχουν μεγάλη επίδραση στα χαρακτηριστικά του καναλιού σύζευξης και η κατανεμημένη χωρητικότητα γίνεται το κανάλι ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής.
2 Εξωτερικές πηγές παρεμβολών
Οι εξωτερικές πηγές παρεμβολών μπορούν να χωριστούν σε παρεμβολές ισχύος και παρεμβολές κεραυνών, ενώ η παρεμβολή ισχύος υπάρχει σε "κοινή λειτουργία" και "διαφορική λειτουργία". Ταυτόχρονα, δεδομένου ότι το δίκτυο εναλλασσόμενου ρεύματος συνδέεται απευθείας με τη γέφυρα ανορθωτή και το κύκλωμα φίλτρου, σε μισό κύκλο, μόνο ο χρόνος αιχμής της τάσης εισόδου έχει ρεύμα εισόδου, με αποτέλεσμα πολύ χαμηλό συντελεστή ισχύος εισόδου της ισχύος προμήθεια (περίπου 0.6). Επιπλέον, αυτό το ρεύμα περιέχει μεγάλο αριθμό αρμονικών στοιχείων ρεύματος, τα οποία θα προκαλέσουν αρμονική «ρύπανση» στο δίκτυο.
EMC Σχεδιασμός Εναλλακτικού Τροφοδοτικού
Υπάρχουν τρεις απαραίτητες προϋποθέσεις για ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές: πηγή παρεμβολής, μέσο μετάδοσης και ευαίσθητος εξοπλισμός. Ο σκοπός του σχεδιασμού EMC είναι να καταστρέψει μία από αυτές τις τρεις συνθήκες. Για αυτό, οι κύριες μέθοδοι που υιοθετήθηκαν είναι: μέτρα κυκλώματος, φιλτράρισμα EMI, θωράκιση, σχεδιασμός αντιπαρεμβολών πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος κ.λπ.
1 Τεχνολογία μαλακής μεταγωγής για μείωση της απώλειας και του θορύβου μεταγωγής
Η ομαλή μεταγωγή είναι μια προηγμένη τεχνολογία μεταγωγής που βασίζεται στην τεχνολογία συντονισμού ή χρησιμοποιεί τεχνολογία ελέγχου σε κατάσταση μηδενικής τάσης/ρεύματος που αναπτύχθηκε με βάση τη σκληρή μεταγωγή.
Η μέθοδος υλοποίησης της μαλακής μεταγωγής είναι: προσθήκη μικρών πηνίων, πυκνωτών και άλλων συνιστωσών συντονισμού στο αρχικό κύκλωμα, εισαγωγή συντονισμού πριν και μετά τη διαδικασία μεταγωγής και εξάλειψη της επικάλυψης τάσης και ρεύματος. Το σχήμα 2 δείχνει μια βασική μονάδα μεταγωγής που χρησιμοποιεί τεχνολογία soft switching.
Χρησιμοποιήστε θωράκιση για να καταστείλετε τις ακτινοβολούμενες και επαγόμενες παρεμβολές
Το φάσμα παρεμβολών του τροφοδοτικού μεταγωγής συγκεντρώνεται στη ζώνη συχνοτήτων κάτω από 30 MHz και η διάμετρος r<λ 2π="" is="" mainly="" an="" electromagnetic="" field="" of="" near-field="" nature,="" and="" it="" is="" a="" low-impedance="" field.="" materials="" with="" good="" electrical="" conductivity="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" electric="" field,="" while="" materials="" with="" high="" magnetic="" permeability="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" magnetic="" field.="" in="" addition,="" effective="" shielding="" measures="" should="" be="" taken="" for="" transformers,="" inductors,="" power="" devices,="" etc.="" the="" ventilation="" holes="" on="" the="" shielding="" shell="" are="" preferably="" circular,="" and="" the="" number="" of="" holes="" can="" be="" many="" if="" ventilation="" conditions="" are="" satisfied,="" and="" the="" size="" of="" each="" hole="" should="" be="" as="" small="" as="" possible.="" the="" seams="" are="" to="" be="" welded="" to="" ensure="" electromagnetic="" continuity.="" filtering="" measures="" should="" be="" taken="" at="" the="" lead-in="" and="" lead-out="" lines="" of="" the="" shielded="" enclosure.="" for="" electric="" field="" shielding,="" the="" shielding="" case="" must="" be="" grounded.="" for="" magnetic="" field="" shielding,="" the="" shielded="" case="" does="" not="" need="" to="" be="">
