Analyse av designmetoder for elektromagnetisk kompatibilitet for bytte av strømforsyninger
Bytte strømforsyninger er mye brukt i kommunikasjon, kontroll, datamaskin og andre felt på grunn av deres fordeler som liten størrelse og høy effektfaktor. På grunn av generering av elektromagnetisk interferens er dens videre anvendelse begrenset til en viss grad. Denne artikkelen vil analysere de ulike mekanismene for elektromagnetisk interferens i bytte av strømforsyninger, og basert på dette foreslå en elektromagnetisk kompatibilitetsdesignmetode for å bytte strømforsyning.
Analyse av elektromagnetisk interferens i bytte av strømforsyninger
Strukturen til svitsjestrømforsyningen er vist i figur 1. Først blir strømfrekvensen AC likerettet til DC, deretter invertert til høyfrekvens, og til slutt utsendt gjennom en likerettings- og filtreringskrets for å oppnå en stabil likespenning. Urimelig kretsdesign og layout, mekanisk vibrasjon, dårlig jording osv. kan alle danne intern elektromagnetisk interferens. Samtidig er lekkasjeinduktansen til transformatoren og toppen forårsaket av den omvendte gjenopprettingsstrømmen til utgangsdioden også potensielle kilder til sterk interferens.
Intern interferenskilde
● Byttekrets
Koblingskretsen består hovedsakelig av koplingsrør og høyfrekvente transformatorer. Det er en fordelt kapasitans mellom bryterrøret og kjøleribben, skallet og ledningene inne i strømforsyningen. Du/dt generert av den har en stor amplitude av pulser, et bredt frekvensbånd og rike harmoniske. Bryterrørbelastningen er primærspolen til en høyfrekvent transformator og er en induktiv belastning. Når den opprinnelig ledende bryteren er slått av, genererer lekkasjeinduktansen til høyfrekvenstransformatoren en tilbakeelektromotorisk kraft E=- Ldi/dt, som er proporsjonal med strømendringshastigheten til kollektoren og lekkasjeinduktansen. Den legges over avstengingsspenningen for å danne en avslående spenningstopp, og danner derved ledende interferens.
● Likeretterdioder for likeretterkretser
Når utgangslikeretterdioden er avskåret, er det en reversstrøm, og tiden det tar å komme seg tilbake til null er relatert til faktorer som koblingskapasitans. Den vil generere betydelige strømendringer di/dt under påvirkning av transformatorlekkasjeinduktans og andre distribusjonsparametere, noe som resulterer i sterk høyfrekvent interferens, med en frekvens på opptil titalls megahertz.
● Stray parameters
På grunn av arbeid med høyere frekvenser, kan egenskapene til lavfrekvente komponenter i bytte av strømforsyning endres, noe som resulterer i støy. Ved høye frekvenser har strøparametere en betydelig innvirkning på egenskapene til koblingskanalen, og distribuert kapasitans blir kanalen for elektromagnetisk interferens.
2 Eksterne interferenskilder
Eksterne interferenskilder kan deles inn i strømforstyrrelser og lynforstyrrelser, mens strømforstyrrelser eksisterer i både "vanlig modus" og "differensiell modus". På samme tid, på grunn av den direkte koblingen av vekselstrømnettet til likeretterbroen og filterkretsen, har bare topptiden for inngangsspenningen inngangsstrøm innen en halv syklus, noe som resulterer i en svært lav inngangseffektfaktor (omtrent { {0}}.6) av strømforsyningen. Dessuten inneholder denne strømmen en stor mengde harmoniske komponenter, som kan forårsake harmonisk "forurensning" til strømnettet.
