Проект електромагнітної сумісності імпульсного джерела живлення
Електромагнітна сумісність (EMC) імпульсного джерела живлення означає співіснування різних електричних пристроїв в обмеженому просторі, часі та спектральному діапазоні без погіршення продуктивності, що включає електромагнітні перешкоди (EMD) і електромагнітну чутливість (EMS). EMD означає 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.
Трубка вимикача живлення в імпульсному джерелі живлення має великий стрибок напруги та струму під час процесу вмикання-вимкнення на високій частоті, таким чином створюючи сильні електромагнітні перешкоди, але частотний діапазон перешкод (< 30MHz) is relatively low. The geometric size of most low-power switching power supplies is much smaller than the corresponding wavelength of 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium), and the electromagnetic disturbance phenomenon studied by switching power supply systems belongs to the range of quasi-stationary field. When studying their electromagnetic disturbance problems, the main consideration is conduction disturbance.
Електромагнітні перешкоди
Обговорення електромагнітних завад, як правило, проводиться з трьох аспектів: характеристики джерела завад, характеристики каналу зв’язку завад і характеристики об’єкта, що викликає збурення.
1 імпульсний джерело живлення в основному джерелі електромагнітних перешкод
Джерело електромагнітних перешкод в імпульсному джерелі живлення в основному включає комутаційні пристрої, діоди та нелінійні пасивні компоненти; У імпульсному джерелі живлення неправильне підключення друкованих плат також є основним фактором, що викликає електромагнітні перешкоди.
Електромагнітні перешкоди, викликані перемиканням ланцюга
Для імпульсного джерела живлення електромагнітні перешкоди, створювані ланцюгом перемикання, є одним із основних джерел перешкод імпульсного джерела живлення. Комутаційна схема є ядром імпульсного джерела живлення, яке в основному складається з комутаційної трубки та високочастотного трансформатора. Генерований ним dv/dt є імпульсом з великою амплітудою, широкою смугою частот і багатими гармоніками. Основними причинами цього імпульсного порушення є
1) Навантаження комутаційної трубки є первинною котушкою високочастотного трансформатора, яка є індуктивним навантаженням. У момент, коли комутаційна трубка вмикається, первинна котушка виробляє великий пусковий струм, і на обох кінцях первинної котушки з’являється висока пікова напруга. У момент, коли комутаційна трубка вимкнена, частина енергії не передається від первинної котушки до вторинної через потік витоку первинної котушки, і ця частина енергії, що зберігається в індукторі, утворює коливання затухання. з стрибками з конденсаторами та резисторами в колі колектора, і буде накладено на напругу вимкнення, щоб сформувати стрибок напруги вимкнення. Це переривання напруги джерела живлення спричинить такий самий перехідний процес імпульсу намагніченості, що й під час увімкнення первинної котушки, і цей шум буде передано на вхідні та вихідні клеми, що призведе до порушення провідності, а в гіршому випадку може вийти з ладу трубку перемикача.
2) Високочастотна петля комутаційного струму, що складається з первинної котушки імпульсного трансформатора, комутаційної трубки та конденсатора фільтра, може створювати велике просторове випромінювання та створювати радіаційні перешкоди. Якщо фільтраційна здатність конденсатора недостатня або високочастотні характеристики погані, високочастотний опір на конденсаторі призведе до високочастотного струму до джерела змінного струму в диференціальному режимі, утворюючи порушення провідності.
Електромагнітні перешкоди, викликані схемою діодного випрямляча
|di/dt| зворотного струму відновлення, створюваного випрямним діодом в основному ланцюзі, набагато менший, ніж у махового діода. Як джерело електромагнітних перешкод, інтенсивність збурень, спричинена зворотним струмом відновлення випрямного діода, є великою, а діапазон частот – широким. Стрибок напруги, створюваний випрямним діодом, набагато менший, ніж той, який створюється, коли трубка перемикача живлення в блоці живлення вмикається та вимикається. Отже, можна досліджувати схему випрямляча як частину каналу зв’язку електромагнітних перешкод незалежно від впливу |dv/dt| та |di/dt| вироблені випрямними діодами.
Зв'язок між dv/dt і розміром навантаження
Основним джерелом перешкод імпульсного джерела живлення є Dv/dt, що утворюється під час увімкнення та вимкнення трубки перемикача живлення. Теоретичний аналіз і експерименти показують, що значення |dv/dt| генерований вимкненням збільшується зі збільшенням навантаження, але зміна навантаження мало впливає на |dv/dt| включено. Оскільки |dv/dt| генерований під час увімкнення та вимкнення відрізняється, імпульс збурення, що генерується зовні, також відрізняється.
