Особливості комунікаційних імпульсних джерел живлення
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 міцну здатність протистояти електромагнітним перешкодам, особливо до ударів блискавки, стрибків напруги, напруги в мережі, електричного поля, магнітного поля, електромагнітної хвилі, електростатичного розряду, серії імпульсів, падіння напруги, радіочастотного електромагнітного поля. несприйнятливість до провідності, випромінювання. Такі елементи, як несприйнятливість, кондуктивне випромінювання та випромінювання мають відповідати вимогам відповідних стандартів електромагнітної сумісності.
У Китаї в 1980-х і 1990-х роках з метою посилення контролю над поточним побутовим електромагнітним забрудненням було сформульовано деякі стандарти, що відповідають міжнародним стандартам, таким як стандарти CISPR і IEC801. Оскільки обов’язкова сертифікація Китаю (ChinaCompulsoryCertification)-K була введена в дію 1 серпня 2003 року, почалася «лихоманка електромагнітної сумісності». Дослідження та контроль електромагнітних перешкод на близькій відстані привертають все більше уваги дослідників електроніки. Нова гаряча точка в галузі досліджень. У цьому документі буде систематично обговорено відповідну технологію придушення механізму генерації електричних перешкод комутаційного джерела живлення.
1 Характеристика комунікаційного джерела живлення та механізм електромагнітних перешкод
1.1 Основні характеристики імпульсних джерел 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.
1.2 Механізм виникнення електромагнітних перешкод
1.2.1 Електромагнітні перешкоди, створювані комутаційними ланцюгами
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. Існує дві основні причини такої імпульсної інтерференції: 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 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.
1.2.2 Перешкоди, викликані зворотним часом відновлення діода Коли випрямний діод у схемі високочастотного випрямлення є прямопровідним, через нього протікає великий прямий струм. Коли він має зворотне зміщення та повертається до відсікання, через наявність накопичується більше носіїв, тому струм буде текти у протилежному напрямку протягом певного періоду часу, перш ніж носії зникнуть, що призведе до різкого зменшення зворотного відновлення. струм зникнення носія і велика зміна струму
