Elektromagnetisk kompatibilitetsdesign for bytte av strømforsyninger
Elektromagnetisk kompatibilitet for strømforsyninger i brytermodus refererer til sameksistensen av forskjellige elektriske enheter innenfor et begrenset rom, tid og frekvensspekter uten å forårsake en reduksjon i ytelse. Den inkluderer to aspekter: elektromagnetisk interferens (EMD) og elektromagnetisk følsomhet (EMS). EMD refererer til ekstern støy som sendes ut av elektriske produkter, mens EMS refererer til elektriske produkters evne til å motstå ekstern elektromagnetisk interferens. En enhet med god elektromagnetisk kompatibilitet bør verken påvirkes av det omgivende elektromagnetiske miljøet eller forårsake elektromagnetisk interferens i omgivelsene.
Strømsvitsjetransistoren i en svitsjingsstrømforsyning genererer betydelige spennings- og strømhopp under på/av-prosessen ved høye frekvenser, noe som resulterer i sterk elektromagnetisk interferens, men frekvensområdet til interferensen (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Elektromagnetisk trakassering
Diskusjonen om elektromagnetisk interferens utføres generelt fra tre aspekter: egenskapene til interferenskilden, koblingskanalkarakteristikkene til interferensen og egenskapene til den forstyrrede kroppen.
2.1 Hovedkilder til elektromagnetisk interferens i strømforsyninger i brytermodus
De elektromagnetiske interferenskildene i strømforsyninger i brytermodus inkluderer hovedsakelig bryterenheter, dioder og ikke-lineære passive komponenter; Feil ledninger av kretskort er også en viktig faktor som forårsaker elektromagnetisk interferens i strømforsyninger med byttemodus.
2.1.1 Elektromagnetisk interferens generert av bryterkretser
For å bytte strømforsyning er elektromagnetisk interferens generert av bryterkretsen en av hovedkildene til interferens. Bryterkretsen er kjernen i en svitsjingsstrømforsyning, hovedsakelig sammensatt av bryterrør og høyfrekvente transformatorer. Dv/dt generert av den er en puls med stor amplitude, et bredt frekvensbånd og rikelig med harmoniske. Hovedårsaken til denne pulsforstyrrelsen er
1) Belastningen til bryterrøret er primærspolen til høyfrekvenstransformatoren, som er en induktiv belastning. I øyeblikket når bryterrøret slås på, genereres en stor overspenningsstrøm i primærspolen, og høy overspenningstoppspenning vises i begge ender av primærspolen; I øyeblikket når bryterrøret er frakoblet, på grunn av lekkasjefluksen til primærspolen, overføres ikke en del av energien fra primærspolen til sekundærspolen. Energien som er lagret i induktoren vil danne en henfallsoscillasjon med en topp med kapasitansen og motstanden i kollektorkretsen, som vil bli overlagret avstengingsspenningen for å danne en avstengingsspenningstopp. Denne typen strømforsyningsspenningsavbrudd vil generere den samme transiente magnetiserende impulsstrømmen som når primærspolen er tilkoblet. Denne støyen vil bli ledet til inngangs- og utgangsterminalene, og danner ledende forstyrrelser, og i alvorlige tilfeller kan den bryte ned bryterrøret.
2) Den høyfrekvente svitsjestrømsløyfen som består av primærspolen, svitsjerøret og filtreringskondensatoren til pulstransformatoren kan generere betydelig romlig stråling og danne strålingsforstyrrelser. Hvis filtreringskapasiteten til kondensatoren er utilstrekkelig eller høy-frekvenskarakteristikkene er dårlige, vil høy-impedansen på kondensatoren føre til at høyfrekvent strøm ledes til AC-strømforsyningen i en differensialmodus, og danne ledningsforstyrrelser.
