Характеристики комунікаційного імпульсного джерела живлення та механізм генерації електромагнітних перешкод
Існує чотири основні характеристики імпульсних джерел живлення:
① Розташування відносно чітке. В основному зосереджено на комутаційних пристроях живлення, діодах і підключених радіаторах і високочастотних трансформаторах;
② Пристрій перетворення енергії працює у включеному/вимкненому стані. Через те, що імпульсний джерело живлення є пристроєм перетворення енергії, який працює в комутаційному стані, його швидкість зміни напруги та струму висока, що призводить до значної інтенсивності перешкод;
③ Підключення силових друкованих плат (PCB) зазвичай встановлюється вручну. Таке розташування робить його дуже довільним, ускладнюючи вилучення параметрів розподілу друкованої плати та прогнозування та оцінку перешкод ближнього поля;
④ Частота перемикання велика, коливається від десятків тисяч Гц до кількох мегагерц. Основними формами перешкод є кондуктивні перешкоди та перешкоди ближнього поля.
Механізм виникнення електромагнітних перешкод
Електромагнітні перешкоди, створені 1 ланцюгом перемикача
Комутаційна схема є ядром імпульсного джерела живлення, в основному складається з комутаційних трубок і високочастотних трансформаторів. Генерований ним dv/dt є імпульсом із великою амплітудою, широкою смугою частот і багатими гармоніками. Основні причини такої імпульсної інтерференції є подвійними: з одного боку, навантаженням комутаційної трубки є первинна котушка високочастотного трансформатора, яка є індуктивним навантаженням. У момент, коли комутаційна трубка вмикається, первинна котушка генерує великий імпульсний струм, і на обох кінцях первинної котушки виникає висока пікова напруга; У момент відключення комутаційної трубки, через витік потоку первинної котушки, частина енергії не передається від первинної котушки до вторинної. Енергія, що зберігається в індукторі, утворюватиме загасаючі коливання зі сплесками разом із ємністю та опором у ланцюзі колектора, які будуть накладатися на напругу вимикання, утворюючи сплеск напруги вимикання. Цей тип переривання напруги джерела живлення генеруватиме такий самий перехідний процес намагнічення, що й під час підключення первинної котушки, і цей шум буде передаватися на вхідні та вихідні клеми, утворюючи провідні перешкоди. З іншого боку, високочастотна петля комутаційного струму, що складається з первинної котушки, комутаційної трубки та конденсатора фільтра імпульсного трансформатора, може генерувати значне просторове випромінювання, створюючи радіаційні перешкоди.
Перешкоди, викликані зворотним часом відновлення діода в схемі високочастотного випрямляча, викликані великим прямим струмом, що протікає через випрямний діод під час прямої провідності. Коли його вимкнути через напругу зворотного зміщення, через накопичення більшої кількості носіїв у PN-переході, струм буде текти у протилежному напрямку протягом періоду до зникнення носіїв, викликаючи різке зменшення струму зворотного відновлення носії зникають і викликають значну зміну струму (di/dt).
Заходи по придушенню електромагнітних перешкод
Три елементи, які утворюють електромагнітні перешкоди, - це джерело перешкод, шлях розповсюдження та обладнання з перешкодами. Тому придушення електромагнітних перешкод слід здійснювати з цих трьох аспектів.
Мета полягає в тому, щоб придушити джерела перешкод, усунути зв’язок і випромінювання між джерелами перешкод і пошкодженим обладнанням, покращити здатність захисту від перешкод обладнання, що працює, і, таким чином, покращити характеристики електромагнітної сумісності імпульсних джерел живлення.
Використання фільтрів для придушення електромагнітних перешкод
Фільтрація є важливим методом придушення електромагнітних перешкод, який може ефективно придушувати електромагнітні перешкоди, що проникають в обладнання в електромережі, а також придушувати електромагнітні перешкоди, що потрапляють в електромережу всередині обладнання. Встановлення імпульсного фільтра живлення у вхідному та вихідному ланцюгах імпульсного джерела живлення може не тільки вирішити проблему кондуктивних перешкод, але також є важливою зброєю для вирішення радіаційних перешкод. Технологія придушення фільтрації поділяється на два методи: пасивна фільтрація та активна фільтрація.
Технологія пасивної фільтрації
Схеми пасивної фільтрації прості, економічно ефективні та надійні, що робить їх ефективним способом придушення електромагнітних перешкод. Пасивні фільтри складаються з компонентів індуктивності, ємності та опору, і їх пряма функція полягає в усуненні провідних випромінювань.
