Створення та придушення електромагнітних перешкод в імпульсних джерелах живлення
Електромагнітна сумісність EMC - це абревіатура англійської electromagnetic compatibility. Воно включає два значення. По-перше, електромагнітне випромінювання, яке генерує обладнання під час роботи, повинно бути обмежене до певного рівня. По-друге, саме обладнання повинно мати певну здатність протидіяти перешкодам. Він повинен мати три елементи: джерело перешкод, канал зв'язку і чутливе тіло. Придушення перешкод за допомогою імпульсного джерела живлення електронних схем має велике значення для забезпечення нормальної та стабільної роботи електронних систем. Аналізуючи джерела перешкод і сполучні канали в імпульсному джерелі живлення, у цій статті пропонуються ефективні заходи для придушення перешкод. Запропоновано конструкцію та спосіб виготовлення імпульсного трансформатора живлення.
Джерела перешкод і канали зв'язку в імпульсних джерелах живлення
Імпульсне джерело живлення спочатку випрямляє змінний струм промислової частоти в постійний, потім перетворює його на високу частоту за допомогою керування комутаційною трубкою, а потім виводить його через схему випрямного фільтра для отримання стабільної напруги постійного струму, тому він містить велика кількість гармонійних перешкод. У той же час через індуктивність витоку трансформатора та пік, викликаний зворотним струмом відновлення вихідного діода, будуть створюватися електромагнітні перешкоди різного ступеня. Перешкоди в імпульсному джерелі живлення в основному зосереджені на компонентах із великими змінами напруги та струму (тобто великими dv/dt або di/dt), особливо комутаційними трубками, вихідними діодами та високочастотними трансформаторами. У той же час паразитна ємність буде проводити шум електромережі до джерела живлення електронної системи та заважати роботі електронної схеми. Давайте проаналізуємо причини кількох видів перешкод і шляхи їх зв’язку.
Фільтрування перешкод, створюваних ланцюгом фільтра вихідного випрямляча, зазвичай використовує мостовий випрямляч і схему фільтра конденсатора на вихідному кінці імпульсного джерела живлення. Через нелінійність випрямного діода та функцію накопичення енергії конденсатора фільтра вихідний струм стає періодичним піковим струмом з коротким часом і високим піковим значенням. Цей спотворений вхідний струм, окрім основної хвилі, також містить багато компонентів вищих гармоній.
Перешкоди, створювані схемою перемикання
The core of switch circuit is також one of main interference source, який є основний складається з комутація трубка і високий частотний трансформатор. The dv/dt генерується по перемикач трубка має a великий імпульс, a широкий частота смуга і багатий гармоніки. The основний причини для цей імпульс перешкоди are:
(1) У момент, коли комутаційна трубка вмикається, первинна обмотка трансформатора створює великий пусковий струм, і на обох кінцях первинної обмотки з’являється висока пікова напруга; У момент, коли перемикач вимкнено, частина енергії не передається від первинної котушки до вторинної через потік витоку первинної котушки, і ця частина енергії, що зберігається в індуктивності витоку, утворює коливання затухання. з піком міжелектродної ємності та опору самої перемикаючої трубки, і буде накладено на напругу вимкнення перемикаючої трубки, щоб сформувати пікову напругу вимикання. Цей шум буде передаватися до вхідних і вихідних клем, утворюючи кондуктивні перешкоди.
(2) Коли вихідний діод вмикається в прямому напрямку, заряд у PN-переході накопичується, а коли на діод прикладається зворотна напруга, накопичений заряд зникає і генерується зворотний струм. Оскільки частота V у вторинному ланцюзі випрямляча дуже висока під час перемикання, тобто час від увімкнення до вимкнення дуже короткий, і сплеск зворотного струму відбудеться, якщо накопичений заряд зникне за короткий час. Завдяки наявності розподіленої ємності та розподіленої індуктивності на виході постійного струму перешкоди, спричинені стрибками, стають затуханням високої частоти та зменшенням коливань.
(3) Високочастотна петля комутаційного струму, що складається з первинної котушки високочастотного трансформатора, комутаційної трубки та фільтруючого конденсатора, може генерувати велике просторове випромінювання та створювати радіаційні перешкоди.
Канал зв'язку завад
Через паразитну ємність між первинними обмотками трансформатора синфазні перешкоди, створювані ланцюгом комутації, поширюються через трансформатор у первинній і вторинній сторонах. Порівняно кажучи, шлях перешкод диференціального режиму простий і легкий у обробці. Ця стаття в основному представляє генерацію та придушення синфазних перешкод.
