Сумісність імпульсного джерела живлення з електромагнітними полями
Проблема електромагнітної сумісності, спричинена комунікаційним джерелом живлення, досить складна, оскільки він працює в комутаційному стані високої напруги та великого струму. З точки зору електромагнітної сумісності всієї машини, в основному існує загальний імпедансний зв’язок, зв’язок лінія-лінія, зв’язок електричного поля, зв’язок магнітного поля та зв’язок електромагнітних хвиль. Три елементи електромагнітної сумісності: джерело перешкод, шлях розповсюдження та об'єкт, якому заважають. Коімпедансний зв’язок в основному стосується загального електричного опору між джерелом перешкод і об’єктом, що викликає перешкоди, через який сигнал перешкоди потрапляє в об’єкт, що викликає перешкоди. Зв’язок «лінія-лінія» — це в основному взаємний зв’язок, викликаний паралельним з’єднанням проводів або ліній друкованих плат, які створюють напругу перешкод і струми перешкод. Зв’язок електричного поля здебільшого зумовлений існуванням різниці потенціалів, індукованого електричного поля, що створюється зв’язком зі збуреним тілом. Зв'язок магнітного поля - це в основному зв'язок низькочастотного магнітного поля, що створюється поблизу сильнострумової імпульсної лінії електропередачі, з об'єктом перешкод. Зв’язок електромагнітних хвиль в основному пов’язаний з високочастотною електромагнітною хвилею, створюваною пульсуючою напругою або струмом, яка випромінює назовні через простір і з’єднується з відповідним збуреним тілом. Насправді, кожен метод з’єднання не можна чітко розмежувати, але акценти різні.
У імпульсному джерелі живлення основна комутаційна трубка живлення працює в режимі високочастотного перемикання при дуже високій напрузі. Напруга перемикання та струм перемикання є прямокутними хвилями, і частотний спектр гармонік високого порядку, що містяться в прямокутній хвилі, може досягати частоти прямокутної форми. понад 1000 разів. У той же час, через індуктивність витоку та розподілену ємність силового трансформатора, а також робочий стан головного комутаційного пристрою живлення не є ідеальним, коли висока частота вмикається або вимикається, висока частота та висока напруга пікові гармоніки Часто генеруються коливання, і гармоніки високого порядку передаються у внутрішній контур через розподілену ємність між перемикаючою трубкою та радіатором або випромінюються в простір через радіатор і трансформатор. Комутаційні діоди, що використовуються для випрямлення та вільного ходу, також є важливою причиною високочастотних перешкод. Оскільки діоди випрямлення та вільного ходу працюють у високочастотному комутаційному стані, завдяки впливу паразитної індуктивності провідних проводів діодів, наявності ємності переходу та зворотного струму відновлення, вони працюють під дуже високою напругою та швидкість зміни струму, що призводить до високочастотних коливань. Оскільки випрямляч і діоди вільного ходу зазвичай знаходяться поблизу вихідної лінії джерела живлення, створювані ними високочастотні перешкоди, швидше за все, будуть передаватися через вихідну лінію постійного струму.
Щоб покращити коефіцієнт потужності, комунікаційне джерело живлення використовує активну схему корекції коефіцієнта потужності. У той же час, щоб підвищити ефективність і надійність схеми і зменшити електричне навантаження силового пристрою, використовується велика кількість технологій м'якого перемикання. Серед них найбільш широко використовується технологія перемикання нульової напруги, нульового струму або нульової напруги. Ця технологія значно зменшує електромагнітні перешкоди, створювані комутаційними пристроями. Проте схема неруйнівного поглинання з м’яким перемиканням здебільшого використовує l і c для передачі енергії та використовує односпрямовану провідність діода для реалізації односпрямованого перетворення енергії. Тому діод у резонансному контурі стає основним джерелом електромагнітних перешкод.
У комунікаційних комутаційних джерелах живлення котушки накопичення енергії та конденсатори, як правило, використовуються для формування ланцюгів фільтрів l і c для фільтрації сигналів перешкод диференціального режиму та синфазного режиму та перетворення прямокутних сигналів змінного струму в плавні сигнали постійного струму. Завдяки розподіленій ємності котушки індуктивності власна резонансна частота котушки індуктивності зменшується, тому велика кількість високочастотних сигналів перешкод проходить через котушку індуктивності та поширюється назовні вздовж лінії живлення змінного струму або вихідного струму постійного струму. лінія. Для конденсаторів фільтрів, коли частота сигналу перешкоди зростає, через ефект свинцевої індуктивності, ємність і ефект фільтрації продовжуватимуть зменшуватися, доки не досягнуть резонансної частоти та вище, вони повністю втратять роль конденсатора та стануть індуктивний. Неправильне використання фільтруючих конденсаторів і занадто довгі дроти також є причиною електромагнітних перешкод.
Комунікаційний комутаційний джерело живлення має високу щільність потужності, високий рівень інтелекту та мікропроцесор MCU, тому є сигнали напруги в діапазоні від високої до майже тисячі вольт до кількох вольт, від високочастотних цифрових сигналів до низькочастотних аналогових сигналів , джерело живлення Розподіл внутрішнього поля досить складний. Нерозумне підключення друкованої плати, необґрунтований структурний дизайн, необґрунтований вхідний фільтр лінії електропередачі, необґрунтована проводка вхідної та вихідної лінії електропередач, необґрунтована конструкція процесора та схеми виявлення, все це призведе до нестабільної роботи системи або зменшить ризик електростатичного розряду та збою живлення. Стійкість до короткочасних спалахів, ударів блискавки, стрибків напруги та кондуктивних завад, випромінюваних завад і випромінюваних електромагнітних полів.
Дослідження електромагнітної сумісності зазвичай використовує інструменти виявлення електромагнітного поля, передбачені cispr16 та iec61000, а також різні симулятори сигналу перешкод і допоміжне обладнання на стандартному випробувальному майданчику або в лабораторії шляхом детального аналізу випробувань і в поєднанні з розумінням продуктивності схеми. Провести аналітичне дослідження.
