Tiltak for å begrense elektromagnetisk interferens fra vekslende strømforsyning
Vanligvis vedtar EMI-kontroll av byttestrømforsyning hovedsakelig filtreringsteknologi, skjermingsteknologi, tetningsteknologi og jordingsteknologi. EMI-interferens kan deles inn i ledningsinterferens og strålingsinterferens i henhold til overføringsveien. Bytting av strømforsyning leder hovedsakelig interferens, og frekvensområdet er det bredeste, omtrent 10 kHz-30MHz. Mottiltakene for å undertrykke ledet interferens er i utgangspunktet løst i tre frekvensbånd: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz og høyere. Normal interferens er hovedsakelig i området 10kHz til 150kHz, som vanligvis løses med et generelt LC-filter. Common-mode-interferens er hovedsakelig i området 150 kHz-10 MHz, som vanligvis løses med common-mode-avvisningsfilter. Mottiltakene for frekvensbåndet over 10MHz er å forbedre formen på filteret og ta elektromagnetiske skjermingstiltak.
1 EMI-filter med AC-inngang er tatt i bruk.
Vanligvis er det to måter å overføre interferensstrøm på lederen: vanlig modus og differensialmodus. Common-mode interferens er interferensen mellom bærevæsken og jorden: interferensen har samme størrelse og retning, og eksisterer mellom en hvilken som helst relativ jord på strømforsyningen eller mellom nøytrallinjen og jorden, som hovedsakelig genereres av du/ dt, og di/dt produserer også visse common-mode interferens. Differensialmodusinterferensen er interferensen mellom bærevæsker: interferensen er lik i størrelse og motsatt i retning, og eksisterer mellom faselinjen og den nøytrale linjen til strømforsyningen og faselinjen og faselinjen. Når interferensstrømmen overføres på lederen, kan den vises i både fellesmodus og differensialmodus. Common-mode interferensstrøm kan imidlertid bare forstyrre nyttige signaler etter at den blir differensial-mode interferensstrøm.
Det er de ovennevnte to typene interferens i vekselstrømoverføringslinjen, vanligvis lavfrekvent differensialmodusinterferens og høyfrekvent fellesmodusinterferens. Generelt er amplituden til interferens i differensialmodus liten, frekvensen er lav og forstyrrelsen som forårsakes er liten; Common-mode interferens har stor amplitude og høy frekvens, og den kan også produsere stråling gjennom ledninger, noe som forårsaker stor interferens. Hvis et passende EMI-filter brukes ved inngangsenden av AC-strømforsyningen, kan elektromagnetisk interferens effektivt undertrykkes. Det grunnleggende prinsippet for kraftlinje-EMI-filteret er vist i figur 1, der differensialmoduskondensatorene C1 og C2 brukes til å kortslutte differensialmodusinterferensstrømmen, mens mellomledningsjordingskondensatorene C3 og C4 brukes til å kortslutte. krets den felles modus interferensstrømmen. Common-mode choke coil er sammensatt av to spoler med samme tykkelse og viklet på en magnetisk kjerne i samme retning. Hvis den magnetiske koblingen mellom de to spolene er veldig nær, vil lekkasjeinduktansen være svært liten, noe som er dårlig i frekvensområdet til kraftledningen.
Modusreaktansen vil bli svært liten; Når belastningsstrømmen flyter gjennom common-mode choken, er magnetfeltlinjene generert av spolene koblet i serie på faselinjen motsatte av de som genereres av spolene som er seriekoblet på nøytrallinjen, og de kansellerer hverandre i magnetisk kjerne. Derfor, selv ved stor belastningsstrøm, vil den magnetiske kjernen ikke bli mettet. For common-mode interferensstrømmen er magnetfeltene generert av de to spolene i samme retning, noe som vil presentere en stor induktans, og dermed spille en rolle i å dempe common-mode interferenssignalet. Her bør strupespolen i vanlig modus være laget av magnetisk ferrittmateriale med høy permeabilitet og gode frekvensegenskaper.
2 Bruke absorpsjonskrets for å forbedre byttebølgeform
Under på- og avslåing av bryterrøret eller -dioden er det transformatorlekkasjeinduktans, linjeinduktans, diodelagringskapasitans og distribuert kapasitans, som er enkle å generere toppspenning på kollektoren, emitteren og dioden til bryterrøret . Vanligvis brukes RC/RCD-absorpsjonskrets og RCD-overspenningsabsorpsjonskrets.
Når spenningen på absorpsjonskretsen overskrider en viss amplitude, slås hver enhet raskt på, og frigjør dermed overspenningsenergien og begrenser overspenningen til en viss amplitude. En mettbar magnetisk kjernespole eller mikrokrystallinske magnetiske perler er koblet i serie på kollektoren til bryterrøret og den positive ledningen til utgangsdioden, og materialet er vanligvis kobolt (Co). Når normal strøm passerer, er den magnetiske kjernen mettet og induktansen er svært liten. Når strømmen kommer til å flyte i motsatt retning, vil den produsere en stor tilbake-emf, som effektivt kan undertrykke den omvendte støtstrømmen til dioden VD.
3 ved bruk av svitsjingsfrekvensmodulasjonsteknologi
Frekvenskontrollteknologi er basert på det faktum at energien til svitsjeinterferens hovedsakelig er konsentrert til en spesifikk frekvens og har en stor spektrumtopp. Hvis disse energiene kan spres i et bredere frekvensbånd, kan formålet med å redusere toppverdien til interferensspekteret oppnås. Det er vanligvis to behandlingsmetoder: tilfeldig frekvensmetode og modulasjonsfrekvensmetode.
Den tilfeldige frekvensmetoden er å legge til en tilfeldig forstyrrelseskomponent til koblingsintervallet til kretsen, slik at svitsjinterferensenergien spres i et bestemt frekvensbånd. Forskningen viser at spekteret av svitsjeinterferens har endret seg fra diskret topppulsinterferens til kontinuerlig distribuert interferens, og toppverdien har falt kraftig.
Modulasjonsfrekvensmetoden er å legge til menneskelig modulasjonsbølge (hvit støy) til sagtannbølgen, danne sidebånd rundt det diskrete frekvensbåndet som produserer interferens, og modulere det diskrete frekvensbåndet av interferens til et distribuert frekvensbånd. På denne måten spres interferensenergien til disse distribusjonsfrekvensbåndene. Under forutsetning av ikke å påvirke arbeidsegenskapene til omformeren, kan denne kontrollmetoden godt undertrykke interferensen når den slås på og av.
4 Soft-switching-teknologi er tatt i bruk.
En av forstyrrelsene ved å bytte strømforsyning kommer fra du/dt når strømbryterrøret er på/av. Derfor er reduksjon av du/dt til strømbryterrøret et viktig tiltak for å undertrykke interferensen fra vekslende strømforsyning. Soft-switching-teknologi kan redusere du/dt av bryterrøret på/av.
Hvis et lite resonanselement som induktans og kapasitans legges til på-av-kretsen, vil det dannes et hjelpenettverk. Resonansprosessen induseres før og etter koblingsprosessen, slik at spenningen faller til null før bryteren slås på, slik at det overlappende fenomenet spenning og strøm i svitsjeprosessen kan elimineres, og svitsjetapet og interferensen kan reduseres eller til og med elimineres. Denne kretsen kalles myk svitsjekrets.
