Elektromagnetisk kompatibilitetsteknologi for bytte av strømforsyning
Årsakene til de elektromagnetiske kompatibilitetsproblemene forårsaket av bytte av strømforsyninger er ganske kompliserte fordi de fungerer under høyspennings- og høystrømskoblingsforhold. Når det gjelder de elektromagnetiske egenskapene til hele maskinen, er det hovedsakelig vanlig impedanskobling, linje-til-linje-kobling, elektrisk feltkobling, magnetfeltkobling og elektromagnetisk bølgekobling. Den felles impedanskoblingen er hovedsakelig den elektriske fellesimpedansen mellom forstyrrelseskilden og det forstyrrede legemet, gjennom hvilken forstyrrelsessignalet kommer inn i det forstyrrede legemet. Linje-til-linje-kobling er hovedsakelig gjensidig kobling av ledninger eller PCB-linjer som genererer forstyrrelsesspenning og strøm på grunn av parallelle ledninger. Den elektriske feltkoblingen skyldes hovedsakelig eksistensen av potensialforskjellen, som genererer feltkoblingen av det induserte elektriske feltet til det forstyrrede legemet. Magnetisk feltkobling refererer hovedsakelig til koblingen av det lavfrekvente magnetfeltet som genereres nær den høystrøms pulskraftlinjen til det forstyrrende objektet. Elektromagnetisk feltkobling er hovedsakelig på grunn av høyfrekvente elektromagnetiske bølger generert av pulserende spenning eller strøm som stråler utover gjennom rommet, og kobling til den tilsvarende forstyrrede kroppen. Faktisk kan hver koblingsmetode ikke skilles strengt fra hverandre, men vekten er forskjellig.
I svitsjingsstrømforsyningen fungerer hovedstrømsvitsjerøret i en høyfrekvent koblingsmodus ved en veldig høy spenning. Koblingsspenningen og koplingsstrømmen er nær firkantbølger. Fra spektrumanalysen inneholder firkantbølgesignalet rike høyordens harmoniske. Frekvensspekteret til den høyere harmoniske kan nå mer enn 1000 ganger av firkantbølgefrekvensen. På samme tid, på grunn av lekkasjeinduktansen og distribuert kapasitans til krafttransformatoren og den ikke-ideelle arbeidstilstanden til hovedstrømbryterenheten, genereres ofte høyfrekvente og høyspente toppharmoniske oscillasjoner når høyfrekvens slås på eller av . De høyere harmoniske generert av den harmoniske oscillasjonen blir overført til den interne kretsen gjennom den fordelte kapasitansen mellom bryterrøret og radiatoren eller utstrålet til rommet gjennom radiatoren og transformatoren. Koblingsdioder som brukes til likeretting og friløp er også en viktig årsak til høyfrekvente forstyrrelser. Fordi likerettings- og frihjulsdiodene fungerer i en høyfrekvent svitsjetilstand, gjør eksistensen av den parasittiske induktansen til diodens ledning, eksistensen av koblingskapasitansen og påvirkningen av den reverserte gjenopprettingsstrømmen at den fungerer ved en veldig høy spenning og gjeldende endringshastighet, og produsere høyfrekvente oscillasjoner. Rettings- og frihjulsdiodene er vanligvis nærmere strømforsyningens utgangslinje, og høyfrekvente forstyrrelser som genereres av dem vil mest sannsynlig bli overført gjennom DC-utgangslinjen. For å forbedre effektfaktoren vedtar strømforsyningen en aktiv effektfaktorkorreksjonskrets. Samtidig, for å forbedre effektiviteten og påliteligheten til kretsen og redusere den elektriske spenningen til kraftenheten, brukes et stort antall myke svitsjeteknologier. Blant dem er null spenning, null strøm eller null spenning / null strøm svitsjteknologi den mest brukte. Denne teknologien reduserer i stor grad den elektromagnetiske forstyrrelsen som genereres av bytteenheter. Imidlertid bruker de fleste av de myk-switchende ikke-destruktive absorpsjonskretsene L og C for energioverføring, og bruker den ensrettede ledningsevnen til diodene for å realisere ensrettet energikonvertering. Diodene i resonanskretsen blir derfor en viktig kilde til elektromagnetisk forstyrrelse.
Byttestrømforsyninger bruker vanligvis energilagringsinduktorer og kondensatorer for å danne L- og C-filterkretser for å filtrere differensial- og fellesmodus-forstyrrelsessignaler. På grunn av den distribuerte kapasitansen til induktansspolen reduseres selvresonansfrekvensen til induktansspolen, slik at et stort antall høyfrekvente forstyrrelsessignaler passerer gjennom induktansspolen og forplanter seg utover langs vekselstrømsledningen eller likestrømutgangen linje. Når frekvensen til forstyrrelsessignalet øker, fører effekten av ledningsinduktansen til filterkondensatoren til en kontinuerlig nedgang i kapasitans og filtreringseffekt, og fører til og med til endringer i kondensatorparametere, som også er en årsak til elektromagnetisk forstyrrelse.
Løsninger for elektromagnetisk kompatibilitet
Fra perspektivet til de tre elementene av elektromagnetisk kompatibilitet, for å løse problemet med elektromagnetisk kompatibilitet for bytte av strømforsyninger, kan vi starte fra tre aspekter: for det første, redusere forstyrrelsessignalet som genereres av forstyrrelseskilden; for det andre, skjær av forplantningsbanen til forstyrrelsessignalet; tredje, Forbedre evnen til å motvirke trakassering av den trakasserte kroppen. Når du løser den interne kompatibiliteten til byttestrømforsyningen, kan de tre ovennevnte metodene brukes omfattende, basert på kostnad-nytte-forholdet og enkel implementering. Derfor kan eksterne forstyrrelser som genereres ved å bytte strømforsyning, slik som harmoniske strømmer i kraftledninger, ledningsforstyrrelser i kraftledninger og strålingsforstyrrelser i elektromagnetiske felt, bare løses ved å redusere forstyrrelseskilden. På den ene siden kan det forbedre utformingen av inngangs-/utgangsfilterkretsen, forbedre ytelsen til APFC-kretsen, redusere spennings- og strømendringshastigheten til bryterrøret, likeretteren og frihjulsdioden, og ta i bruk forskjellige myke svitsjekretstopologier og kontrollmetoder, etc.; den andre På den ene siden, styrk skjermingseffekten til foringsrøret, forbedre gap-lekkasjen til foringsrøret, og utfør god jordingsbehandling. For eksterne anti-forstyrrelsesfunksjoner (som overspenninger og lynnedslag), bør lynbeskyttelsesfunksjonene til AC-inngangs- og DC-utgangsportene optimaliseres. Vanligvis, for den kombinerte lynnedslagsbølgeformen på 1,2/50μs åpen kretsspenning og 8/20μs kortslutningsstrøm, på grunn av den lille energien, løses det vanligvis ved å kombinere sinkoksidvaristorer og gassfirkantede elektriske rør. For elektrostatisk utladning, vanligvis i den lille signalkretsen til kommunikasjonsporten og kontrollporten, bruk TVS-rør og tilsvarende jordingsbeskyttelse, øk den elektriske avstanden mellom den lille signalkretsen og chassiset osv. for å løse eller velge enheter med anti- statisk forstyrrelse. Det raske transientsignalet inneholder et veldig bredt frekvensspekter, og det er lett å passere inn i kontrollkretsen i form av common mode. Den samme metoden som antistatisk brukes for å redusere den distribuerte kapasitansen til common-mode-induktansen og styrke common-mode-signalfiltreringen til inngangskretsen (pluss Common mode-kondensatorer eller ferrittkjerner ved innsettingstap, etc.) for å forbedre immuniteten av systemet.
For å redusere den interne forstyrrelsen av bryterstrømforsyningen, realisere sin egen elektromagnetiske kompatibilitet og forbedre stabiliteten og påliteligheten til byttestrømforsyningen, bør følgende aspekter startes:
①Vær oppmerksom på riktig oppdeling av digital krets og modulkrets PCB-kabling;
② Frakobling av digital krets og analog krets strømforsyning;
③Enpunktsjording av digitale kretser og analoge kretser, enkeltpunktjording av høystrømskretser og lavstrømskretser, spesielt strøm- og spenningssamplingskretser, for å redusere vanlige motstandsforstyrrelser og påvirkning av jordringer. Ved kabling, vær oppmerksom på avstanden mellom tilstøtende linjer og signalegenskaper, unngå krysstale, reduser området omgitt av utgangslikeretterkretsen, frihjulsdiodekretsen og grenfilterkretsen, reduser lekkasjen til transformatoren, den distribuerte kapasitansen til filterinduktor, og bruk filterkondensatorer med høye resonansfrekvenser.
