Dizajn elektromagnetske kompatibilnosti za prekidačke izvore napajanja
Elektromagnetska kompatibilnost prekidačkih izvora napajanja odnosi se na koegzistenciju različitih električnih uređaja unutar ograničenog prostora, vremena i frekvencijskog spektra bez uzrokovanja smanjenja performansi. Uključuje dva aspekta: elektromagnetske smetnje (EMD) i elektromagnetsku osjetljivost (EMS). EMD se odnosi na vanjsku buku koju emitiraju električni proizvodi, dok se EMS odnosi na sposobnost električnih proizvoda da se odupru vanjskim elektromagnetskim smetnjama. Na uređaj s dobrim performansama elektromagnetske kompatibilnosti ne smije utjecati okolno elektromagnetsko okruženje niti uzrokovati elektromagnetske smetnje u okolini.
Preklopni tranzistor u preklopnom napajanju stvara značajne skokove napona i struje tijekom procesa uključivanja/isključivanja na visokim frekvencijama, što rezultira jakim elektromagnetskim smetnjama, ali frekvencijski raspon smetnje (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Elektromagnetsko uznemiravanje
Rasprava o elektromagnetskim smetnjama općenito se vodi s tri aspekta: karakteristike izvora smetnje, karakteristike spojnog kanala smetnje i karakteristike poremećenog tijela.
2.1 Glavni izvori elektromagnetskih smetnji u napajanjima s prekidačem
Izvori elektromagnetskih smetnji u sklopnim napajanjima uglavnom uključuju sklopne uređaje, diode i nelinearne pasivne komponente; Nepravilno ožičenje tiskanih ploča također je glavni čimbenik koji uzrokuje elektromagnetske smetnje u napajanjima s prekidačem.
2.1.1 Elektromagnetske smetnje koje stvaraju sklopni krugovi
Za prekidačke izvore napajanja, elektromagnetske smetnje koje stvara sklopni krug jedan su od glavnih izvora smetnji. Preklopni krug jezgra je sklopnog napajanja, uglavnom sastavljen od sklopnih cijevi i visoko-frekventnih transformatora. Dv/dt koji on stvara je puls velike amplitude, širokog frekvencijskog pojasa i bogatih harmonika. Glavni razlog ovog poremećaja pulsa je
1) Opterećenje razvodne cijevi primarni je svitak visoko-frekventnog transformatora, što je induktivno opterećenje. U trenutku kada je sklopna cijev uključena, velika udarna struja se generira u primarnoj zavojnici, a visoki udarni vršni napon pojavljuje se na oba kraja primarne zavojnice; U trenutku kada je sklopna cijev isključena, zbog curenja fluksa primarne zavojnice, dio energije se ne prenosi s primarne zavojnice na sekundarnu zavojnicu. Energija pohranjena u induktoru formirat će oscilaciju slabljenja s vrhom s kapacitetom i otporom u kolektorskom krugu, koji će se superponirati na napon isključivanja da bi se formirao vrh napona isključivanja. Ova vrsta prekida napona napajanja će generirati istu prolaznu struju magnetizirajućeg impulsa kao kada je spojena primarna zavojnica. Ova buka će se prenijeti na ulazne i izlazne terminale, stvarajući vodljive smetnje, au težim slučajevima može pokvariti cijev prekidača.
2) Visoko{1}}petlja sklopne struje sastavljena od primarne zavojnice, sklopne cijevi i kondenzatora za filtriranje pulsnog transformatora može generirati značajno prostorno zračenje, stvarajući smetnje zračenja. Ako je kapacitet filtriranja kondenzatora nedovoljan ili su visoko-frekventne karakteristike loše, visoko-frekventna impedancija na kondenzatoru uzrokovat će provođenje visoko{5}}frekventne struje do izmjeničnog napajanja u diferencijalnom načinu rada, stvarajući poremećaj vodljivosti.
