Характеристика комунікаційних імпульсних джерел живлення та механізм виникнення електромагнітних перешкод
Основні характеристики імпульсних джерел живлення
Існує чотири основні характеристики імпульсного джерела живлення:
①Розташування відносно чітке. В основному зосереджено на комутаційних пристроях живлення, діодах і радіаторах і підключених до них високочастотних трансформаторах;
②Пристрій перетворення енергії працює в режимі перемикання. Оскільки імпульсне джерело живлення є пристроєм перетворення енергії, який працює в комутаційному стані, його швидкість зміни напруги та струму є дуже високою, а інтенсивність створюваних перешкод є відносно великою;
③Траси силової друкованої плати (PCB) зазвичай розміщуються вручну. Таке розташування робить його дуже довільним і ускладнює вилучення параметрів розподілу друкованих плат, а також прогнозування та оцінку перешкод ближнього поля;
④Частота перемикання велика, коливається від десятків тисяч Гц до кількох мегагерц. Основними формами перешкод є перешкоди провідності та перешкоди ближнього поля.
Механізм виникнення електромагнітних перешкод
1. Електромагнітні перешкоди, створювані комутаційними ланцюгами
Комутаційна схема є ядром імпульсного джерела живлення, яке в основному складається з комутаційних трубок і високочастотних трансформаторів. Dv/dt, який він генерує, є імпульсом із більшою амплітудою, ширшою смугою частот і багатими гармоніками. Існує дві основні причини такої імпульсної інтерференції: з одного боку, навантаженням комутаційної трубки є первинна котушка високочастотного трансформатора, яка є індуктивним навантаженням. Коли комутаційна трубка вмикається, первинна котушка генерує великий пусковий струм, і на обох кінцях первинної котушки з’являється висока пікова напруга; коли комутаційна трубка вимкнена, частина енергії втрачається через витік магнітного потоку первинної котушки. Не передаючись від первинної котушки до вторинної, ця частина енергії, що зберігається в індукторі, утворюватиме ослаблені коливання з піком із ємністю та опором у колекторному ланцюзі, який буде накладено на напругу вимкнення для утворюють стрибок напруги відключення. Це переривання напруги живлення спричинить такий самий перехідний процес імпульсного струму намагнічування, як і під час увімкнення первинної котушки. Цей шум буде передаватися на вхідні та вихідні клеми, утворюючи провідні перешкоди. З іншого боку, високочастотна петля комутаційного струму, що складається з первинної котушки імпульсного трансформатора, комутаційної трубки та конденсатора фільтра, може створювати велике просторове випромінювання, спричиняючи радіаційні перешкоди.
2. Перешкоди, викликані зворотним часом відновлення діода. Коли випрямний діод у схемі високочастотного випрямляча є прямопровідним, протікає великий прямий струм. Коли його вимикає зворотна напруга зсуву, через відносно велику кількість струму в PN-переході накопичується багато носіїв, тому струм буде текти у зворотному напрямку протягом певного періоду часу, перш ніж носії зникнуть, викликаючи зворотний струм відновлення, коли носії зникають, різко зменшується і викликає велику зміну струму (di/dt).
