Karakteristike komunikacijskih prekidačkih izvora napajanja i tehnike za suzbijanje elektromagnetskih smetnji
S razvojem suvremene elektroničke tehnologije i energetskih uređaja, prekidački izvori napajanja sa svojom malom veličinom, malom težinom, visokim performansama, visokom pouzdanošću i drugim karakteristikama naširoko se koriste u komunikacijskim sustavima, automatskom upravljanju, kućanskim aparatima i drugim poljima, posebno široko korištenim u programski kontrolirano prebacivanje, optički prijenos podataka, bežične bazne stanice, sustavi kabelske televizije i IP mreže, temeljna je snaga normalnog rada opreme informacijske tehnologije. Međutim, komunikacijsko sklopno napajanje općenito koristi tehnologiju modulacije širine impulsa (PWM), njegovi sklopni uređaji rade u visokofrekventnom stanju uključenja i isključenja, zbog toga što je visokofrekventni brzi prijelazni proces sam po sebi izvor elektromagnetskih smetnji, proizvodi elektromagnetske signali smetnji (EMI) imaju širok raspon frekvencija, ali imaju i određenu amplitudu, provođenjem i zračenjem će kontaminirati elektromagnetsko okruženje, komunikacijska oprema i elektronički proizvodi uzrokuju smetnje. Osim toga, komunikacijsko preklopno napajanje ima snažnu sposobnost zaštite od elektromagnetskih smetnji, posebno za munje, udare, mrežni napon, električno polje, magnetsko polje, elektromagnetski val, elektrostatičko pražnjenje, prasak, pad napona, otpornost na vodljivost RF elektromagnetskog polja, zračenje otpornost, vodljivo zračenje, zračenje i druge stavke moraju zadovoljiti odredbe relevantnih EMC standarda.
1, elektromagnetske smetnje koje stvara sklopni krug
Preklopni krug je jezgra sklopnog napajanja, uglavnom sastavljen od sklopnih cijevi i visokofrekventnih transformatora, koji proizvodi dv/dt impuls velike amplitude, široke propusnosti i bogat harmonicima. Glavni razlog za ovu interferenciju impulsa je dvojak: s jedne strane, opterećenje sklopne cijevi je primarni svitak visokofrekventnog transformatora, koji je induktivno opterećenje. U trenutku provođenja sklopne cijevi, primarna zavojnica proizvodi veliku udarnu struju, au primarnoj zavojnici na oba kraja visoki udarni napon; u sklopnoj cijevi prekinuti trenutni, zbog curenja toka primarne zavojnice, što rezultira time da se dio energije ne prenosi s primarne zavojnice na sekundarnu zavojnicu, pohranjen u induktivitetu ovog dijela energije bit će i kolektorski krug u formiranju kapacitivnosti, otpor s šiljkom prigušenja oscilacija, superponiran na napon isključivanja, stvaranje šiljka napona isključivanja. To će se superponirati na napon isključivanja i formirati skok napona isključivanja. Ovaj prekid napona napajanja proizvest će istu prijelaznu struju magnetiziranja s uključenom primarnom zavojnicom, ovaj šum će se prenijeti na izlaz izlaza, stvarajući smetnje vodljivosti. Drugi aspekt primarne zavojnice pulsnog transformatora, sklopne cijevi i filterski kondenzatori čine visokofrekventnu sklopnu strujnu petlju koja može proizvesti veliko prostorno zračenje, stvarajući smetnje zračenja.
2, obrnuto vrijeme oporavka diode uzrokovano smetnjama visokofrekventnog ispravljačkog kruga u prednjem vodljenju ispravljačke diode kada postoji veliki tok struje prema naprijed, u njenom obrnutom prednaponu i okretanju do prekida, zbog PN spoja u akumulacija više nositelja, a time i u nositeljima prije nestanka vremenskog razdoblja, struja će biti obrnuto tečena, što će rezultirati nestankom nositelja u obrnutom oporavku struje drastično smanjeno i pojava velike promjene u struji.
Mjere za suzbijanje elektromagnetskih smetnji
Tri elementa elektromagnetske smetnje su izvor smetnje, put širenja i poremećena oprema. Stoga se suzbijanjem elektromagnetskih smetnji treba baviti s ova tri aspekta.
Svrha potiskivanja izvora smetnji, eliminacije sprege i zračenja između izvora smetnji i poremećene opreme i poboljšanja otpornosti poremećene opreme kako bi se poboljšala izvedba elektromagnetske kompatibilnosti prekidačkog napajanja.
Upotreba filtara za suzbijanje elektromagnetskih smetnji
Filtriranje je važna metoda za suzbijanje elektromagnetskih smetnji, koja može učinkovito spriječiti elektromagnetske smetnje u električnoj mreži u opremi, ali također spriječiti elektromagnetske smetnje unutar opreme u električnoj mreži. Ugradnja filtara sklopnog napajanja u ulazne i izlazne krugove prekidačkog napajanja ne samo da može riješiti problem kondukcijskih smetnji, već je i važno oružje za rješavanje smetnji zračenja. Tehnologija suzbijanja filtra podijeljena je na dva načina: pasivno filtriranje i aktivno filtriranje.
Tehnologija pasivnog filtriranja
Zbog velikog kapaciteta filtarskih kondenzatora u izvornom strujnom krugu napajanja, ispravljački krug će proizvesti impulsnu šiljastu struju, koja se sastoji od vrlo velikog broja visokih harmoničkih struja, uzrokujući smetnje u električnoj mreži; osim toga, provođenje ili prekidanje sklopne cijevi u strujnom krugu i primarne zavojnice transformatora proizvest će pulsirajuće struje. Zbog velike stope promjene struje, okolni krug će proizvoditi različite frekvencije induciranih struja, uključujući signale smetnji diferencijalnog načina rada i zajedničkog načina rada, ti se signali smetnji mogu prenijeti kroz dva dalekovoda do ostatka mreže i ometati s drugom elektroničkom opremom. Dio slike koji filtrira diferencijalni način rada može smanjiti signal smetnji diferencijalnog načina rada unutar prekidačkog napajanja, ali također može uvelike oslabiti signal elektromagnetske smetnje koji stvara sama oprema kada se rad prenosi na električnu mrežu. A prema zakonu elektromagnetske indukcije, E-Ldi/dt, E je pad napona na L, L je induktivitet, di/dt za trenutnu brzinu promjene. Očito, što je manja brzina promjene struje, potreban je veći induktivitet.
