Технологија електромагнетне компатибилности прекидачког напајања
Разлози за проблеме електромагнетне компатибилности изазване прекидачким изворима напајања су прилично компликовани јер раде под високим напоном и високострујним прекидачким условима. Што се тиче електромагнетних својстава целе машине, углавном постоје уобичајене импедансне спреге, спајање између линије, спајање електричног поља, спајање магнетног поља и спајање електромагнетних таласа. Заједничка импедансна спрега је углавном електрична заједничка импеданса између извора сметњи и поремећеног тела, преко које сигнал сметње улази у поремећено тело. Повезивање линија на линију је углавном међусобно спајање жица или ПЦБ линија које стварају напон и струју поремећаја због паралелног ожичења. Спрега електричног поља је углавном због постојања разлике потенцијала, која генерише спрегу поља индукованог електричног поља са поремећеним телом. Повезивање магнетног поља се углавном односи на спајање нискофреквентног магнетног поља генерисаног у близини високострујног импулсног струјног вода са објектом који омета. Повезивање електромагнетног поља је углавном због високофреквентних електромагнетних таласа генерисаних пулсирајућим напоном или струјом који зраче ка споља кроз простор и спајањем на одговарајуће поремећено тело. У ствари, сваки метод спајања не може се стриктно разликовати, али је нагласак другачији.
У прекидачком напајању, главна прекидачка цев за напајање ради у високофреквентном прекидачком режиму на веома високом напону. Преклопни напон и прекидачка струја су близу квадратним таласима. Из анализе спектра, сигнал правокутног таласа садржи богате хармонике високог реда. Фреквенцијски спектар вишег хармоника може достићи више од 1000 пута фреквенције квадратног таласа. Истовремено, због индуктивности цурења и дистрибуиране капацитивности енергетског трансформатора и неидеалног радног стања главног прекидача напајања, високе фреквенције и вршне хармонијске осцилације се често генеришу када се висока фреквенција укључи или искључи. . Виши хармоници генерисани хармонијском осцилацијом преносе се у унутрашње коло преко распоређене капацитивности између цеви прекидача и радијатора или се зраче у простор преко радијатора и трансформатора. Прекидачке диоде које се користе за исправљање и слободно кретање су такође важан узрок високофреквентних сметњи. Пошто исправљачке и слободне диоде раде у високофреквентном комутационом стању, постојање паразитске индуктивности проводника диоде, постојање спојног капацитета и утицај струје повратног опоравка чине да она ради на веома високом напону и брзина промене струје и производе високофреквентне осцилације. Исправљачке и слободне диоде су генерално ближе излазној линији напајања, а сметње високе фреквенције које оне генеришу највероватније ће се преносити преко излазне линије једносмерне струје. Да би се побољшао фактор снаге, прекидачки извор напајања усваја активни круг корекције фактора снаге. Истовремено, како би се побољшала ефикасност и поузданост кола и смањио електрични стрес енергетског уређаја, користи се велики број технологија меког пребацивања. Међу њима, технологија преклапања нултог напона, нулте струје или нулте струје/нулте струје је најшире коришћена. Ова технологија у великој мери смањује електромагнетне сметње које стварају комутациони уређаји. Међутим, већина недеструктивних апсорпционих кола са меким преклопом користи Л и Ц за пренос енергије и користи једносмерну проводљивост диода да би остварила једносмерну конверзију енергије. Стога диоде у резонантном колу постају главни извор електромагнетних сметњи.
Прекидачки извори напајања генерално користе индукторе и кондензаторе за складиштење енергије за формирање Л и Ц филтерских кола за филтрирање диференцијалних и уобичајених сигнала сметњи. Због дистрибуиране капацитивности индуктивног намотаја, саморезонантна фреквенција индуктивног намотаја је смањена, тако да велики број високофреквентних сигнала сметњи пролази кроз индуктивни калем и шири се напоље дуж наизменичне струје или ДЦ излаза. линија. Како се фреквенција сигнала сметње повећава, ефекат оловне индуктивности филтер кондензатора доводи до континуираног пада капацитивности и ефекта филтрирања, па чак и до промене параметара кондензатора, што је такође узрок електромагнетних сметњи.
Решења за електромагнетну компатибилност
Из перспективе три елемента електромагнетне компатибилности, да бисмо решили проблем електромагнетне компатибилности прекидачких извора напајања, можемо поћи од три аспекта: прво, смањити сигнал сметње који генерише извор сметњи; друго, прекинути путању простирања сигнала поремећаја; треће, побољшати способност узнемираваног тела против узнемиравања. Приликом решавања интерне компатибилности прекидачког напајања, горе наведене три методе могу се користити свеобухватно, на основу односа трошкова и користи и лакоће имплементације. Према томе, спољне сметње које стварају прекидачки извори напајања, као што су хармонијске струје далековода, сметње проводљивости далековода и поремећаји зрачења електромагнетног поља, могу се решити само смањењем извора сметњи. С једне стране, може побољшати дизајн улазно/излазног филтерског кола, побољшати перформансе АПФЦ кола, смањити стопу промене напона и струје у прекидачкој цеви, исправљача и диоде слободног хода и усвојити различите топологије кола за меко пребацивање и методе контроле итд.; са друге стране, ојачати ефекат заштите кућишта, побољшати пропуштање кућишта и извршити добар третман уземљења. За екстерне могућности против сметњи (као што су пренапони и удари грома), треба оптимизовати могућности заштите од грома на улазним и ДЦ излазним портовима. Обично, за комбиновани таласни облик удара грома од 1,2/50μс напона отвореног кола и 8/20μс струје кратког споја, због мале енергије, обично се решава комбиновањем варистора од цинк оксида и гасних квадратних електричних цеви. За електростатичко пражњење, обично у малом сигналном колу комуникационог порта и контролног порта, користите ТВС цев и одговарајућу заштиту за уземљење, повећајте електричну удаљеност између малог сигналног кола и шасије, итд. да бисте решили или изабрали уређаје са анти- статички поремећај. Брзи прелазни сигнал садржи веома широк фреквентни спектар и лако се преноси у управљачко коло у облику заједничког мода. Исти метод као и антистатик се користи за смањење дистрибуиране капацитивности индуктивности заједничког мода и јачање филтера сигнала заједничког мода улазног кола (плус кондензатори заједничког мода или феритна језгра са губитком уметања, итд.) ради побољшања имунитета. система.
Да би се смањио унутрашњи поремећај прекидачког напајања, остварила сопствена електромагнетна компатибилност и побољшала стабилност и поузданост прекидачког напајања, треба започети следеће аспекте:
①Обратите пажњу на исправну поделу ожичења ПЦБ-а дигиталног кола и кола модула;
②Раздвајање дигиталног и аналогног кола напајања;
③Уземљење у једној тачки дигиталних и аналогних кола, уземљење у једној тачки високострујних кола и нискострујних кола, посебно струјних и напонских кола за узорковање, да би се смањио заједнички поремећај отпора и утицај прстенова уземљења. Приликом ожичења, обратите пажњу на размак између суседних водова и својства сигнала, избегавајте унакрсне преслушавање, смањите површину окружену излазним исправљачким колом, слободним диодним колом и гранастим филтерским колом, смањите цурење трансформатора, распоређени капацитет индуктор филтера, и користити филтер кондензаторе са високим резонантним фреквенцијама.
