Rješenje dizajna elektromagnetske kompatibilnosti za visokofrekventne prekidačke izvore napajanja
Ako samo visokofrekventno sklopno napajanje postoji u problemu elektromagnetskih smetnji (EMI), ne rješava se dobro, ne samo da je lako zagađivanje električne mreže, izravno utječe na normalan rad druge električne opreme, a u prostor je također lako stvaraju elektromagnetsko zagađenje, što dovodi do problema s elektromagnetskom kompatibilnošću (EMC) visokofrekventnog prekidačkog napajanja. Ovaj se rad usredotočuje na zaslon napajanja željezničkog signala pomoću visokofrekventnog prekidačkog modula napajanja od 1200 W (24 V/50 A) elektromagnetskog uznemiravanja koji premašuje standardnu analizu problema i izlaže mjere poboljšanja.
Elektromagnetske smetnje visokofrekventnog sklopnog napajanja mogu se podijeliti u dvije kategorije: smetnje putem dirigiranja i smetnje od zračenja. Provedena smetnja kroz širenje AC napajanja, frekvencija je niža od 30MHz; zrači smetnje kroz prostor propagacije, frekvencija od 30 ~ 1000MHz.
Analiza izvora elektromagnetskog uznemiravanja visokofrekventnog sklopnog napajanja
U strujnom krugu ispravljača, energetska cijev Q1, na slici 1b strujni krug strujne cijevi Q2 ~ Q5, visokofrekventni transformator T1, izlazne ispravljačke diode D1 ~ D2 su visokofrekventni prekidački izvor napajanja koji radi na stvaranju elektromagnetskog uznemiravanja glavnog izvori uznemiravanja, posebno analizirani kako slijedi.
Proces ispravljanja ispravljača generira visoke harmonike uzduž dalekovoda kako bi se stvorile smetnje provedene i zračene.
Preklopna strujna cijev radi u stanju visokofrekventnog provođenja i prekida, kako bi se smanjio prekidački gubitak i poboljšala gustoća snage i ukupna učinkovitost napajanja, preklopna cijev se uključuje i isključuje sve brže i brže, općenito u nekoliko mikrosekundi, sklopna cijev se uključuje i isključuje takvom brzinom, koja formira udarni napon i udarnu struju, i generira visokofrekventne i visokonaponske šiljaste harmonike, koji će stvarati elektromagnetske smetnje u prostoru i AC ulazni vod.
Visokofrekventni transformator T1 istovremeno vrši pretvorbu energije, generirajući izmjenično elektromagnetsko polje, zračeći elektromagnetske valove u svemir, stvarajući smetnju zračenja. Distribuirani induktivitet i kapacitet transformatora stvaraju oscilacije i povezani su s ulaznim krugom izmjenične struje preko raspodijeljenog kapaciteta između početnih stupnjeva transformatora, stvarajući kondukcijske smetnje.
U slučaju relativno niskog izlaznog napona, izlazna ispravljačka dioda radi u visokofrekventnom sklopnom stanju, što je također izvor elektromagnetskog uznemiravanja.
Zbog parazitnog induktiviteta diodnog izvoda, kapaciteta spoja i prisutnosti reverzne struje oporavka, tako da radi u vrlo visokoj stopi promjene napona i struje, što je dulje vrijeme reverzibilnog oporavka diode, to je veći utjecaj skoka. struja, to je jači signal smetnje, koji proizvodi visokofrekventno prigušenje oscilacija, što je vrsta dirigiranog uznemiravanja diferencijalnog načina rada.
Svi ovi elektromagnetski signali generirani kroz kabel za napajanje, signalnu žicu, žicu za uzemljenje i druge metalne žice prenose se na vanjski izvor napajanja i stvaraju smetnju. Kroz dirigent i zračenje uređaja ili djelujući kao antena međuspojne linije zračenje štetnog signala uzrokovanog uznemiravanjem zračenjem.
3, za visokofrekventno sklopno napajanje elektromagnetsko uznemiravanje dizajna elektromagnetske kompatibilnosti
Preklopni ulaz napajanja plus filtar za napajanje, sprječavaju visoke harmonike koje stvara preklopni izvor napajanja.
Ulazni i izlazni strujni vodovi s feritnim prstenom, s jedne strane, za suzbijanje visokofrekventnog zajedničkog strujnog voda, s druge strane, za smanjenje štetne energije koja zrači kroz strujni vod.
Električni vod što je moguće bliže zemlji kako bi se smanjilo područje petlje zračenja diferencijalnog načina rada; ulazni AC strujni vod i izlazni istosmjerni strujni vod odvojeno su poravnati, smanjujući elektromagnetsku spregu između ulaza i izlaza; signalne linije udaljene od dalekovoda, blizu poravnanja uzemljenja, a poravnanje ne bi trebalo biti predugačko, kako bi se smanjilo područje petlje u krugu; Širina linije PCB ploče ne može se naglo promijeniti, kut kuta pomoću zaobljenog prijelaza, koliko god je to moguće, nemojte koristiti pravi kut ili oštre kutove.
Čip i MOS preklopna cijev za instalaciju kondenzatora za odvajanje, njegov položaj što je moguće bliže napajanju spojenom paralelno u uređaju i uzemljenju.
Zbog postojanja Ldi/dt vodiča za uzemljenje, PCB ploča i kućište neizravno koriste bakrenu stupnu vezu, nije prikladno za bakrenu stupnu vezu pomoću debljih žica i blizu uzemljenja.
Dodajte RC apsorpcijske krugove na oba kraja sklopne cijevi kao i izlaznu ispravljačku diodu za apsorbiranje udarnog napona.
