Τα χαρακτηριστικά της μεταγωγικής τροφοδοσίας και ο μηχανισμός δημιουργίας ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
Υπάρχουν τέσσερα βασικά χαρακτηριστικά των τροφοδοτικών μεταγωγής:
① Η τοποθεσία είναι σχετικά σαφής. Επικεντρώνεται κυρίως σε συσκευές μεταγωγής ισχύος, διόδους και συνδεδεμένες ψύκτες θερμότητας και μετασχηματιστές υψηλής συχνότητας.
② Η συσκευή μετατροπής ενέργειας λειτουργεί σε κατάσταση ενεργοποίησης/απενεργοποίησης. Λόγω του γεγονότος ότι ένα τροφοδοτικό μεταγωγής είναι μια συσκευή μετατροπής ενέργειας που λειτουργεί σε κατάσταση μεταγωγής, οι ρυθμοί αλλαγής τάσης και ρεύματος είναι υψηλοί, με αποτέλεσμα σημαντική ένταση παρεμβολής.
③ Η καλωδίωση των πλακών τυπωμένων κυκλωμάτων ισχύος (PCB) είναι συνήθως διατεταγμένη με το χέρι. Αυτή η διάταξη την καθιστά εξαιρετικά αυθαίρετη, αυξάνοντας τη δυσκολία εξαγωγής παραμέτρων κατανομής PCB και πρόβλεψης και αξιολόγησης παρεμβολών κοντινού πεδίου.
④ Η συχνότητα μεταγωγής είναι μεγάλη και κυμαίνεται από δεκάδες χιλιάδες Hz έως αρκετά megahertz. Οι κύριες μορφές παρεμβολής είναι οι παρεμβολές που πραγματοποιούνται και οι παρεμβολές κοντινού πεδίου.
Μηχανισμός παραγωγής ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
Ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που δημιουργούνται από κυκλώματα μεταγωγής
Το κύκλωμα μεταγωγής είναι ο πυρήνας της τροφοδοσίας μεταγωγής, που αποτελείται κυρίως από σωλήνες μεταγωγής και μετασχηματιστές υψηλής συχνότητας. Το dv/dt που δημιουργείται από αυτό είναι ένας παλμός με μεγάλο πλάτος, ευρεία ζώνη συχνοτήτων και πλούσιες αρμονικές. Οι κύριοι λόγοι αυτής της παλμικής παρεμβολής είναι δύο: αφενός, το φορτίο του σωλήνα διακόπτη είναι το κύριο πηνίο ενός μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, το οποίο είναι επαγωγικό φορτίο. Τη στιγμή που ο σωλήνας διακόπτη είναι ενεργοποιημένος, το πρωτεύον πηνίο δημιουργεί ένα μεγάλο ρεύμα υπέρτασης και μια υψηλή τάση αιχμής εμφανίζεται και στα δύο άκρα του πρωτεύοντος πηνίου. Τη στιγμή της αποσύνδεσης του σωλήνα 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 σε αποσύνθεση με αιχμές μαζί με την χωρητικότητα και την αντίσταση στο κύκλωμα συλλέκτη, η οποία θα υπερτεθεί στην τάση απενεργοποίησης για να σχηματίσει μια ακίδα τάσης απενεργοποίησης. Αυτός ο τύπος διακοπής τάσης τροφοδοσίας θα δημιουργήσει το ίδιο μεταβατικό ρεύμα υπέρτασης μαγνήτισης όπως όταν είναι συνδεδεμένο το πρωτεύον πηνίο και αυτός ο θόρυβος θα μεταδοθεί στους ακροδέκτες εισόδου και εξόδου, σχηματίζοντας αγώγιμες παρεμβολές. Από την άλλη πλευρά, ο βρόχος ρεύματος μεταγωγής υψηλής συχνότητας που αποτελείται από το πρωτεύον πηνίο, τον σωλήνα διακόπτη και τον πυκνωτή φίλτρου του παλμικού μετασχηματιστή μπορεί να δημιουργήσει σημαντική χωρική ακτινοβολία, σχηματίζοντας παρεμβολές ακτινοβολίας.
Η παρεμβολή που προκαλείται από τον αντίστροφο χρόνο ανάκτησης της διόδου στο κύκλωμα ανορθωτή υψηλής συχνότητας προκαλείται από ένα μεγάλο προς τα εμπρός ρεύμα που ρέει μέσω της διόδου ανορθωτή κατά τη διάρκεια της μπροστινής αγωγιμότητας. Όταν είναι απενεργοποιημένο λόγω της τάσης ανάστροφης πόλωσης, λόγω της συσσώρευσης περισσότερων φορέων στη διασταύρωση PN, το ρεύμα θα ρέει προς την αντίθετη κατεύθυνση κατά την περίοδο πριν εξαφανιστούν οι φορείς, προκαλώντας απότομη μείωση στο ρεύμα ανάστροφης ανάκτησης οι φορείς εξαφανίζονται και προκαλούν σημαντική αλλαγή ρεύματος (di/dt).
Μέτρα καταστολής ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
Τα τρία στοιχεία που σχηματίζουν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές είναι η πηγή παρεμβολής, η διαδρομή διάδοσης και ο διαταραγμένος εξοπλισμός. Επομένως, η καταστολή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών θα πρέπει να γίνεται από αυτές τις τρεις πτυχές.
Ο σκοπός είναι η καταστολή των πηγών παρεμβολών, η εξάλειψη της σύζευξης και της ακτινοβολίας μεταξύ των πηγών παρεμβολών και του διαταραγμένου εξοπλισμού, η βελτίωση της ικανότητας κατά των παρεμβολών του διαταραγμένου εξοπλισμού και ως εκ τούτου η βελτίωση της απόδοσης ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας των τροφοδοτικών μεταγωγής.
Χρήση φίλτρων για την καταστολή ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών
Το φιλτράρισμα είναι μια σημαντική μέθοδος για την καταστολή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών, η οποία μπορεί να καταστείλει αποτελεσματικά τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που εισέρχονται στον εξοπλισμό στο ηλεκτρικό δίκτυο και επίσης να καταστείλει τις ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που εισέρχονται στο ηλεκτρικό δίκτυο εντός του εξοπλισμού. Η εγκατάσταση ενός φίλτρου ισχύος μεταγωγής στα κυκλώματα εισόδου και εξόδου ενός τροφοδοτικού μεταγωγής μπορεί όχι μόνο να λύσει το πρόβλημα των αγώγιμων παρεμβολών, αλλά και ένα σημαντικό όπλο για την επίλυση παρεμβολών ακτινοβολίας. Η τεχνολογία καταστολής φιλτραρίσματος χωρίζεται σε δύο μεθόδους: παθητικό φιλτράρισμα και ενεργό φιλτράρισμα.
Τεχνολογία παθητικού φιλτραρίσματος
Τα κυκλώματα παθητικού φιλτραρίσματος είναι απλά, οικονομικά και αξιόπιστα, καθιστώντας τα έναν αποτελεσματικό τρόπο για την καταστολή των ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών. Τα παθητικά φίλτρα αποτελούνται από στοιχεία επαγωγής, χωρητικότητας και αντίστασης και η άμεση λειτουργία τους είναι να επιλύουν τις αγώγιμες εκπομπές.
Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας του πυκνωτή φιλτραρίσματος στο αρχικό κύκλωμα τροφοδοσίας, δημιουργούνται ρεύματα αιχμής παλμού στο κύκλωμα ανορθωτή, τα οποία αποτελούνται από μεγάλο αριθμό αρμονικών ρευμάτων υψηλής τάξης και προκαλούν παρεμβολές στο ηλεκτρικό δίκτυο. Επιπλέον, η αγωγή ή η αποκοπή του σωλήνα διακόπτη στο κύκλωμα, καθώς και το πρωτεύον πηνίο του μετασχηματιστή, θα δημιουργήσουν παλμικό ρεύμα. Λόγω του υψηλού ρυθμού μεταβολής του ρεύματος, δημιουργούνται επαγόμενα ρεύματα διαφορετικών συχνοτήτων στα γύρω κυκλώματα, συμπεριλαμβανομένων των σημάτων παρεμβολής διαφορικού και κοινού τρόπου λειτουργίας. Αυτά τα σήματα παρεμβολών μπορούν να μεταδοθούν σε άλλες γραμμές του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας και να παρεμποδίσουν άλλες ηλεκτρονικές συσκευές μέσω δύο γραμμών ισχύος. Το τμήμα φιλτραρίσματος διαφορικού τρόπου λειτουργίας στο σχήμα μπορεί να μειώσει τα σήματα παρεμβολής διαφορικού τρόπου λειτουργίας μέσα στο τροφοδοτικό μεταγωγής και μπορεί να μειώσει σημαντικά τα σήματα ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών που παράγονται από τον ίδιο τον εξοπλισμό κατά τη λειτουργία και να τα μεταδώσει στο ηλεκτρικό δίκτυο. Σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, προκύπτει E-Ldi/dt, όπου E είναι η πτώση τάσης και στα δύο άκρα του L, L είναι η επαγωγή και di/dt ο ρυθμός μεταβολής του ρεύματος. Προφανώς, όσο μικρότερος είναι ο ρυθμός αλλαγής ρεύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η απαιτούμενη αυτεπαγωγή.
