Характеристики комунікаційного джерела живлення та технічне впровадження засобів подавлення електромагнітних перешкод
З розвитком сучасних електронних технологій і силових пристроїв імпульсні джерела живлення широко застосовуються в системах зв'язку, автоматичного керування, побутової техніки та інших галузях завдяки своїм невеликим розмірам, малій вазі, високій продуктивності та високій надійності, особливо в програмному керуванні. Комутація, оптична передача даних, бездротові базові станції, системи кабельного телебачення та IP-мережі є основною потужністю для нормальної роботи обладнання інформаційних технологій. Проте комунікаційне джерело живлення зазвичай використовує технологію широтно-імпульсної модуляції (ШІМ), а його комутаційні пристрої працюють у високочастотному стані «ввімкнено-вимкнено». Оскільки високочастотний швидкий перехідний процес сам по собі є джерелом електромагнітних перешкод, сигнал електромагнітних перешкод (EMI), який він генерує, має широкий діапазон частот і певну амплітуду. Це забруднює електромагнітне середовище через провідність і випромінювання та спричиняє перешкоди комунікаційному обладнанню та електронним виробам. Крім того, комунікаційний комутаційний джерело живлення повинен мати стійкість до електромагнітних перешкод, особливо до ударів блискавки, стрибків напруги, напруги в мережі, електричних полів, магнітних полів, електромагнітних хвиль, електростатичних розрядів, серії імпульсів, перепадів напруги, радіочастотного електромагнітного поля. несприйнятливість до провідності, випромінювання. Такі елементи, як несприйнятливість, кондуктивне випромінювання та випромінювання мають відповідати вимогам відповідних стандартів електромагнітної сумісності.
Основні характеристики імпульсного джерела живлення
Існує чотири основні характеристики імпульсного джерела живлення:
①Розташування відносно чітке. В основному зосереджено на комутаційних пристроях живлення, діодах, радіаторах і підключених до них високочастотних трансформаторах;
②Пристрій перетворення енергії працює в режимі перемикання. Оскільки імпульсний джерело живлення є пристроєм перетворення енергії, який працює в комутаційному стані, його швидкість зміни напруги та струму є дуже високою, а інтенсивність перешкод є відносно великою;
③ Проводка силової друкованої плати (PCB) зазвичай встановлюється вручну. Таке розташування робить його дуже випадковим, що ускладнює вилучення параметрів розподілу друкованої плати та прогнозування й оцінку перешкод ближнього поля;
④ Частота перемикання велика, коливається від десятків тисяч Гц до кількох мегагерц. Основними формами перешкод є перешкоди провідності та перешкоди ближнього поля.
Механізм виникнення електромагнітних перешкод
Комутаційна схема є ядром імпульсного джерела живлення. В основному він складається з комутаційної трубки та високочастотного трансформатора. Генерований ним dv/dt є імпульсом із відносно великою амплітудою, широкою смугою частот і багатими гармоніками. Існують 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, через витік потоку первинної котушки, частина енергії. Якщо немає передачі від первинної котушки до вторинної котушки, ця частина енергії, що зберігається в індукторі, утворюватиме ослаблення. коливання зі сплеском із ємністю та опором у колі колектора, які накладаються на напругу вимкнення, щоб утворити сплеск напруги вимкнення. Це переривання напруги джерела живлення спричинить такий самий перехідний процес пускового струму намагнічування, як і під час увімкнення первинної котушки, і цей шум буде передано на вхідні та вихідні клеми, утворюючи кондуктивні перешкоди. З іншого боку, високочастотна петля комутаційного струму, утворена первинною котушкою імпульсного трансформатора, комутаційною трубкою та конденсатором фільтра, може генерувати велике просторове випромінювання та створювати радіаційні перешкоди.
Перешкоди, викликані часом зворотного відновлення діода. Випрямляючий діод у схемі високочастотного випрямлення має великий прямий струм, що протікає, коли він є прямим провідним, і коли він повертається до відсікання зворотною напругою зсуву, через накопичується більше носіїв, тому протягом періоду часу до зникнення носіїв струм буде текти в протилежному напрямку, що призведе до різкого зменшення зворотного струму відновлення зникнення носіїв і великої зміни струму (ди /dt).
Заходи по придушенню електромагнітних перешкод
Три елементи, які утворюють електромагнітні перешкоди, - це джерело перешкод, шлях розповсюдження та пошкоджене обладнання. Таким чином, придушення електромагнітних перешкод повинно здійснюватися з цих трьох аспектів.
Метою є придушення джерела перешкод, усунення зв’язку та випромінювання між джерелом перешкод і пристроєм, що викликає перешкоди, а також покращення здатності пристрою, що перешкоджає перешкодам, покращувати таким чином характеристики електромагнітної сумісності імпульсного джерела живлення.
Використовуйте фільтри для придушення електромагнітних перешкод
Фільтрація є важливим методом придушення електромагнітних перешкод. Він може ефективно пригнічувати електромагнітні перешкоди в електромережі від потрапляння в обладнання, а також може запобігати електромагнітним перешкодам в обладнанні від входження в електромережу. Встановлення імпульсних фільтрів джерел живлення у вхідних і вихідних колах імпульсних джерел живлення може не тільки вирішити проблему перешкод провідності, але також є важливою зброєю для усунення радіаційних перешкод. Технологія придушення фільтрів ділиться на два способи: пасивна фільтрація та активна фільтрація.
