Projekt elektromagnetske kompatibilnosti sklopnog napajanja
Elektromagnetska kompatibilnost (EMC) prekidačkog napajanja odnosi se na koegzistenciju različitih električnih uređaja u ograničenom prostoru, vremenu i rasponu spektra bez nanošenja degradacije performansi, što uključuje elektromagnetske smetnje (EMD) i elektromagnetsku osjetljivost (EMS). EMD se odnosi na buku koju emitiraju električni proizvodi, dok se EMS odnosi na sposobnost električnih proizvoda da se odupru vanjskim elektromagnetskim smetnjama. Na uređaj s dobrom elektromagnetskom kompatibilnošću ne bi smjelo utjecati okolno elektromagnetsko okruženje niti uzrokovati elektromagnetske smetnje.
Cijev prekidača napajanja u sklopnom napajanju ima veliki skok napona i struje tijekom procesa uključivanja i isključivanja pri visokoj frekvenciji, stvarajući tako jake elektromagnetske smetnje, ali frekvencijski raspon smetnje (< 30MHz) is relatively low. The geometric size of most low-power switching power supplies is much smaller than the corresponding wavelength of 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium), and the electromagnetic disturbance phenomenon studied by switching power supply systems belongs to the range of quasi-stationary field. When studying their electromagnetic disturbance problems, the main consideration is conduction disturbance.
Elektromagnetske smetnje
Rasprava o elektromagnetskim smetnjama općenito se provodi s tri aspekta: karakteristike izvora smetnje, karakteristike kanala za spajanje smetnji i karakteristike poremećenog objekta.
1 prekidački izvor napajanja u glavnom izvoru elektromagnetskih smetnji
Izvor elektromagnetskih smetnji u prekidačkom napajanju uglavnom uključuje sklopne uređaje, diode i nelinearne pasivne komponente; U prekidačkom napajanju, nepravilno ožičenje tiskanih ploča također je glavni čimbenik koji uzrokuje elektromagnetske smetnje.
Elektromagnetske smetnje uzrokovane sklopnim krugom
Za sklopno napajanje, elektromagnetske smetnje koje stvara sklopni krug jedan su od glavnih izvora smetnji prekidačkog napajanja. Preklopni krug je jezgra preklopnog napajanja, koji se uglavnom sastoji od preklopne cijevi i visokofrekventnog transformatora. Dv/dt koji on stvara je puls velike amplitude, širokog frekvencijskog pojasa i bogatih harmonika. Glavni razlozi za ovaj poremećaj impulsa su
1) Opterećenje razvodne cijevi primarni je svitak visokofrekventnog transformatora, koji je induktivno opterećenje. U trenutku kada je sklopna cijev uključena, primarna zavojnica proizvodi veliku udarnu struju, a na oba kraja primarne zavojnice pojavljuje se visoki udarni vršni napon. U trenutku kada je sklopna cijev isključena, dio energije se ne prenosi s primarne zavojnice na sekundarnu zavojnicu zbog curenja toka primarne zavojnice, a ovaj dio energije pohranjen u induktoru formirat će oscilaciju prigušenja. sa šiljcima s kondenzatorima i otpornicima u kolektorskom krugu, i bit će superponiran na napon isključivanja da bi se formirao šiljak napona isključivanja. Ovaj prekid napona napajanja će proizvesti isti prijelaz struje impulsa magnetizacije kao kada je primarni svitak uključen, a ovaj šum će se prenijeti na ulazne i izlazne priključke, što će rezultirati poremećajem vodljivosti, au najgorem slučaju može doći do kvara cijev prekidača.
2) Visokofrekventna sklopna strujna petlja sastavljena od primarne zavojnice pulsnog transformatora, sklopne cijevi i filterskog kondenzatora može proizvesti veliko zračenje prostora i stvoriti smetnje zračenja. Ako je kapacitet filtriranja kondenzatora nedovoljan ili visokofrekventne karakteristike nisu dobre, visokofrekventna impedancija na kondenzatoru odvest će visokofrekventnu struju do izmjeničnog napajanja u diferencijalnom načinu rada i stvoriti poremećaj vodljivosti.
Elektromagnetske smetnje uzrokovane krugom diodnog ispravljača
|di/dt| povratne povratne struje koju generira ispravljačka dioda u glavnom krugu mnogo je manja od one diode zamašnjaka. Kao izvor elektromagnetskih smetnji, intenzitet smetnji uzrokovan obrnutom povratnom strujom ispravljačke diode je velik, a frekvencijski pojas širok. Skok napona koji generira ispravljačka dioda mnogo je manji od onog koji se stvara kada se cijev sklopke za napajanje uključi i isključi. Stoga je moguće proučavati ispravljački krug kao dio kanala za spajanje elektromagnetskih smetnji, bez obzira na utjecaj |dv/dt| i |di/dt| koje proizvode ispravljačke diode.
Odnos između dv/dt i veličine opterećenja
Dv/dt koji se stvara kada se cijev sklopke za napajanje uključi i isključi glavni je izvor smetnje prekidačkog napajanja. Teorijska analiza i eksperimenti pokazuju da vrijednost |dv/dt| generirano isključivanjem povećava se s povećanjem opterećenja, ali promjena opterećenja ima mali učinak na |dv/dt| Upaljeno. Budući da |dv/dt| generiran prilikom uključivanja i isključivanja je različit, impuls smetnje generiran izvana je također različit.
