Анализа методе пројектовања електромагнетне компатибилности за прекидачко напајање
Због предности мале величине и високог фактора снаге, прекидачко напајање се широко користи у комуникацији, контроли, рачунару и другим областима. Међутим, због електромагнетних сметњи, његова даља примена је у одређеној мери ограничена. У овом раду биће анализирани различити механизми електромагнетне интерференције прекидачког напајања и на основу тога ће се предложити метод пројектовања електромагнетне компатибилности прекидачког напајања.
Анализа електромагнетних сметњи прекидачког напајања
Структура прекидачког напајања је приказана на слици 1. Прво, фреквенција напајања наизменичном струјом се исправља у једносмерну, а затим претвара у високу фреквенцију, и на крају излази кроз коло за исправљање и филтрирање да би се добио стабилан једносмерни напон. Неразуман дизајн и распоред кола, механичке вибрације, лоше уземљење итд. ће изазвати унутрашње електромагнетне сметње. У исто време, индуктивност цурења трансформатора и врх изазван реверзном струјом опоравка излазне диоде су такође потенцијални јаки извори сметњи.
1 Унутрашњи извори сметњи
● склоп прекидача
Коло прекидача се углавном састоји од прекидачке цеви и високофреквентног трансформатора. Постоји распоређени капацитет између цеви прекидача и њеног хладњака, кућишта и унутрашњих водова напајања. Ду/дт који генерише има релативно велики импулс, широк фреквентни опсег и богате хармонике. Оптерећење комутационе цеви је примарни калем високофреквентног трансформатора, који је индуктивно оптерећење. Када се цев прекидача која је првобитно била укључена искључи, индуктивност цурења високофреквентног трансформатора генерише противелектромоторну силу Е=-Лди/дт, а њена вредност је пропорционална тренутној брзини промене колектора и пропорционална индуктивности цурења, суперпонирана на искључење. На граничном напону, формира се пик напона искључивања, чиме се формира интерференција проводљивости.
● Исправљачке диоде за исправљачка кола
Постоји реверзна струја када је излазна исправљачка диода прекинута, а време када се врати на нулу је повезано са факторима као што је капацитет споја. То ће произвести велику промену струје ди/дт под утицајем индуктивности цурења трансформатора и других параметара дистрибуције и генерисати јаке високофреквентне сметње, фреквенција може да достигне десетине мегахерца.
● Лажни параметри
Због рада на вишој фреквенцији, карактеристике нискофреквентних компоненти у прекидачком напајању ће се променити, што ће резултирати буком. На високим фреквенцијама, лутајући параметри имају велики утицај на карактеристике канала спреге, а распоређена капацитивност постаје канал електромагнетне сметње.
2 Спољни извори сметњи
Спољни извори сметњи се могу поделити на сметње снаге и сметње грома, а сметње у снази постоје у "уобичајеном режиму" и "диференцијалном режиму". Истовремено, пошто је мрежа за напајање наизменичном струјом директно повезана на исправљачки мост и коло филтера, у пола циклуса, само време врхунца улазног напона има улазну струју, што резултира веома малим фактором улазне снаге снаге снабдевање (око 0.6). Штавише, ова струја садржи велики број струјних хармонијских компоненти, које ће изазвати хармонично „загађење“ мреже.
ЕМЦ дизајн прекидачког напајања
Постоје три неопходна услова за електромагнетне сметње: извор сметњи, преносни медијум и осетљива опрема. Сврха ЕМЦ дизајна је да уништи један од ова три услова. За ово, главне усвојене методе су: мере кола, ЕМИ филтрирање, заштита, дизајн штампаних плоча против сметњи, итд.
1 Технологија меке комутације за смањење губитака при пребацивању и буке при пребацивању
Софт свитцхинг је напредна комутаторна технологија заснована на резонантној технологији или користећи технологију управљања у нултом напону/струјном стању развијена на основу тврдог пребацивања.
Метод реализације меког пребацивања је: додавање малих индуктора, кондензатора и других резонантних компоненти у оригинално коло, увођење резонанце пре и после процеса комутације и елиминисање преклапања напона и струје. Слика 2 приказује основну склопну јединицу која користи технологију меке комутације.
Користите заштиту за сузбијање зрачења и индукованих сметњи
Спектар интерференције прекидачког напајања концентрисан је у фреквенцијском опсегу испод 30МХз, а пречник р<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="">
