Проект електромагнітної сумісності для імпульсних джерел живлення
Електромагнітна сумісність імпульсних джерел живлення означає співіснування різних електричних пристроїв в обмеженому просторі, часі та частотному спектрі, не спричиняючи зниження продуктивності. Він включає два аспекти: електромагнітні перешкоди (EMD) і електромагнітну чутливість (EMS). EMD означає зовнішній шум, який випромінюють електричні вироби, тоді як EMS означає здатність електричних виробів протистояти зовнішнім електромагнітним перешкодам. Пристрій із хорошою електромагнітною сумісністю не повинен зазнавати впливу навколишнього електромагнітного середовища та не повинен створювати електромагнітних перешкод для оточення.
Транзистор перемикання потужності в імпульсному джерелі живлення створює значні стрибки напруги та струму під час процесу вмикання/вимкнення на високих частотах, що призводить до сильних електромагнітних перешкод, але частотний діапазон перешкод (<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 Електромагнітне переслідування
Обговорення електромагнітних перешкод зазвичай ведеться з трьох аспектів: характеристики джерела перешкод, характеристики каналу зв’язку перешкод і характеристики збуреного тіла.
2.1 Основні джерела електромагнітних перешкод в імпульсних джерелах живлення
Джерела електромагнітних перешкод в джерелах живлення в режимі перемикання в основному включають комутаційні пристрої, діоди та нелінійні пасивні компоненти; Неправильне підключення друкованих плат також є основним фактором, що спричиняє електромагнітні перешкоди в імпульсних блоках живлення.
2.1.1 Електромагнітні перешкоди, створювані ланцюгами вимикача
Для імпульсних джерел живлення електромагнітні перешкоди, створювані ланцюгом перемикання, є одним із основних джерел перешкод. Схема перемикача є ядром імпульсного джерела живлення, що в основному складається з комутаційних трубок і високочастотних трансформаторів. Генерований ним dv/dt є імпульсом із великою амплітудою, широкою смугою частот і великою кількістю гармонік. Основною причиною цього порушення пульсу є
1) Навантаженням комутаційної трубки є первинна котушка високочастотного-трансформатора, яка є індуктивним навантаженням. У момент, коли комутаційна трубка вмикається, у первинній котушці генерується великий імпульсний струм, і на обох кінцях первинної котушки з’являється висока пікова напруга; У момент, коли комутаційна трубка від'єднана, через витік потоку первинної котушки, частина енергії не передається від первинної котушки до вторинної. Енергія, що зберігається в індукторі, утворюватиме загасаючі коливання з піком разом із ємністю та опором у ланцюзі колектора, які будуть накладатися на напругу вимкнення для формування піку напруги вимкнення. Цей тип переривання напруги джерела живлення генеруватиме такий самий перехідний імпульсний струм намагнічування, як і при підключенні первинної котушки. Цей шум буде передаватися до вхідних і вихідних клем, утворюючи перешкоди провідності, а в серйозних випадках він може вивести з ладу комутаційну трубку.
2) Високочастотний контур комутаційного струму, що складається з первинної котушки, комутаційної трубки та фільтруючого конденсатора імпульсного трансформатора, може генерувати значне просторове випромінювання, створюючи радіаційні перешкоди. Якщо фільтруюча здатність конденсатора недостатня або високочастотні-характеристики погані, високо-частотний імпеданс конденсатора спричинить-високочастотний струм до джерела змінного струму в диференціальному режимі, утворюючи порушення провідності.
