Uvođenje metode projektiranja elektromagnetske kompatibilnosti prekidačkog napajanja
Zbog prednosti male veličine i visokog faktora snage, prekidački izvori napajanja naširoko se koriste u komunikaciji, upravljanju, računalima i drugim područjima. Međutim, zbog elektromagnetskih smetnji njegova je daljnja primjena donekle ograničena. U ovom radu analizirat će se različiti mehanizmi elektromagnetskih smetnji sklopnog napajanja i na temelju toga predložiti metodu projektiranja elektromagnetske kompatibilnosti sklopnog napajanja.
Analiza elektromagnetskih smetnji prekidačkog napajanja
Struktura prekidačkog napajanja prikazana je na slici 1. Prvo se strujna frekvencija izmjenične struje ispravlja u istosmjernu, a zatim pretvara u visoku frekvenciju i konačno izlazi kroz ispravljački krug i krug za filtriranje kako bi se dobio stabilan istosmjerni napon. Nerazuman dizajn i raspored strujnog kruga, mehaničke vibracije, loše uzemljenje itd. uzrokovat će unutarnje elektromagnetske smetnje. U isto vrijeme, induktivitet propuštanja transformatora i vrh uzrokovan obrnutom povratnom strujom izlazne diode također su potencijalni jaki izvori smetnji.
● strujni krug prekidača
Strujni krug prekidača uglavnom se sastoji od sklopne cijevi i visokofrekventnog transformatora. Postoji raspoređeni kapacitet između cijevi sklopke i njenog hladnjaka, kućišta i unutarnjih vodova napajanja. Du/dt koji stvara ima relativno veliki puls, široki frekvencijski pojas i bogate harmonike. Opterećenje sklopne cijevi je primarni svitak visokofrekventnog transformatora, koji je induktivno opterećenje. Kada se prekidačka cijev koja je izvorno bila uključena isključi, induktivitet rasipanja visokofrekventnog transformatora stvara protuelektromotornu silu E=-Ldi/dt, a njezina je vrijednost proporcionalna brzini promjene struje kolektora i proporcionalan induktivitetu propuštanja, superponiran na isključeno Na naponu isključenja formira se vršni napon isključivanja, čime se stvara smetnja vodljivosti.
● Ispravljačke diode za ispravljačke krugove
Postoji reverzna struja kada je izlazna ispravljačka dioda prekinuta, a vrijeme vraćanja na nulu povezano je s faktorima kao što je kapacitet spoja. Proizvest će veliku promjenu struje di/dt pod utjecajem induktiviteta curenja transformatora i drugih parametara distribucije, i generirati jake visokofrekventne smetnje, frekvencija može doseći desetke megaherca.
● Lažni parametri
Zbog rada na visokoj frekvenciji, karakteristike niskofrekventnih komponenti u sklopnom napajanju će se promijeniti, što će rezultirati šumom. Na visokim frekvencijama, zalutali parametri imaju veliki utjecaj na karakteristike spojnog kanala, a raspodijeljeni kapacitet postaje kanal elektromagnetskih smetnji.
2 Vanjski izvori smetnji
Izvori vanjskih smetnji mogu se podijeliti na smetnje snage i smetnje munje, a smetnje struje postoje u "zajedničkom načinu" i "diferencijalnom načinu". U isto vrijeme, budući da je mreža izmjenične struje izravno povezana s ispravljačkim mostom i krugom filtera, u pola ciklusa, samo vršno vrijeme ulaznog napona ima ulaznu struju, što rezultira vrlo niskim faktorom ulazne snage snage opskrba (oko 0,6). Štoviše, struja sadrži veliki broj harmoničkih komponenti struje, koje će uzrokovati harmonijsko "zagađenje" mreže
