A kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységek jellemzői és az elektromágneses interferencia elnyomásának technikái
A modern elektronikai technológia és tápegységek fejlődésével a kis méretű, könnyű súlyú, nagy teljesítményű, nagy megbízhatóságú és egyéb jellemzőkkel rendelkező kapcsolóüzemű tápegységeket széles körben használják a kommunikációs rendszerekben, az automatikus vezérlésben, a háztartási készülékekben és más területeken, különösen széles körben A programvezérelt kapcsolás, az optikai adatátvitel vezeték nélküli bázisállomások, a kábeltelevíziós rendszerek és az IP-hálózatok jelentik az információtechnológiai berendezések normál működésének fő erejét. A kommunikációs kapcsolóüzemű tápegység azonban általában impulzusszélesség-modulációs (PWM) technológiát alkalmaz, kapcsolókészülékei nagyfrekvenciás be- és kikapcsolt állapotban működnek, a nagyfrekvenciás gyors tranziens folyamat miatt maga is elektromágneses interferencia forrása, elektromágneses sugárzást kelt. Az interferencia (EMI) jelek széles frekvenciájúak, de bizonyos amplitúdójuk is van, a vezetés és a sugárzás szennyezi az elektromágneses környezetet, a kommunikációs berendezések és az elektronikus termékek interferenciát okoznak. Ezenkívül a kommunikációs kapcsolóüzemű tápegység erős anti-elektromágneses interferencia képességgel rendelkezik, különösen villámlás, túlfeszültség, hálózati feszültség, elektromos tér, mágneses tér, elektromágneses hullám, elektrosztatikus kisülés, robbanás, feszültségesés, rádiófrekvenciás elektromágneses mező vezetőképessége, sugárzás esetén a zavartűrésnek, a vezetőképes emissziónak, a sugárzott emissziónak és más elemeknek meg kell felelniük a vonatkozó EMC-szabványok előírásainak.
1, a kapcsolóáramkör által keltett elektromágneses interferencia
A kapcsolóáramkör a főként kapcsolócsövekből és nagyfrekvenciás transzformátorokból álló kapcsolóáramkör magja, amely a dv/dt nagy amplitúdójú, széles sávszélességű és harmonikusokban gazdag impulzust állít elő. Ennek az impulzuszavarnak a fő oka kettős: egyrészt a kapcsolócső terhelése a nagyfrekvenciás transzformátor primer tekercse, amely induktív terhelés. A kapcsolócső vezetési nyomatékában a primer tekercs nagy bekapcsolási áramot hoz létre, a primer tekercsben pedig a nagy túlfeszültségű tüske feszültség mindkét végén; a kapcsolócsőben a primer tekercs szivárgó fluxusa miatt azonnali lekapcsolást, ami azt eredményezi, hogy az energia egy része nem kerül át a primer tekercsből a szekunder tekercsbe, az induktivitásban tárolódik ezen energiarész induktivitása lesz és a kollektor áramkör a kapacitás kialakításában, ellenállás a rezgések csillapításának tüskéjével, a leállítási feszültségre ráhelyezve, a leállási feszültségcsúcs kialakulásával. Ez rákerül a kikapcsolási feszültségre, hogy kikapcsolási feszültségcsúcsot hozzon létre. Ez a tápfeszültség-megszakítás ugyanazt a mágnesezési ütőáramot fogja produkálni, amikor a primer tekercs bekapcsolt, ez a zaj továbbítódik a kimenet kimenetére, ami vezetési interferencia kialakulását eredményezi. Az impulzustranszformátor primer tekercsének másik aspektusa, a kapcsolócsövek és a szűrőkondenzátorok nagyfrekvenciás kapcsolóáramhurkot alkotnak, és nagy térsugárzást kelthetnek, sugárzási interferenciát képezve.
2, a dióda fordított helyreállítási ideje, amelyet a nagyfrekvenciás egyenirányító áramkör interferenciája okoz az egyenirányító dióda előrevezetésében, amikor nagy előremenő áram folyik, annak fordított előfeszítési feszültségében és lekapcsolási ideje, a PN átmenet miatt több vivő felhalmozódása, és így a vivőkben az időperiódus eltűnése előtt az áram megfordul, ami a vivők eltűnését eredményezi, a fordított áram visszanyerése drasztikusan csökken, és nagy változás következik be. az áramlatban.
Az elektromágneses interferencia elnyomására szolgáló intézkedések
Az elektromágneses interferencia három eleme az interferenciaforrás, a terjedési út és a zavart berendezés. Így az elektromágneses interferencia elnyomását ebből a három aspektusból kell kezelni.
Az interferenciaforrás elnyomása, az interferenciaforrás és a zavart berendezés közötti csatolás és sugárzás megszüntetése, valamint a zavart berendezés immunitásának javítása a kapcsolóüzemű tápegység elektromágneses kompatibilitási teljesítményének javítása érdekében.
Szűrők használata az elektromágneses interferencia elnyomására
A szűrés az elektromágneses interferencia elnyomásának fontos módszere, amely hatékonyan gátolja az elektromágneses interferenciát az elektromos hálózatban a berendezésbe, de megakadályozza a berendezésen belüli elektromágneses interferenciát is az elektromos hálózatba. A kapcsolóüzemű tápegység szűrőinek beépítése a kapcsolóüzemű tápegység bemeneti és kimeneti áramköreibe nem csak a vezetett interferencia problémáját oldhatja meg, hanem a sugárzási interferencia megoldásának fontos fegyvere is. A szűrőelnyomási technológia két részre oszlik: passzív szűrésre és aktív szűrésre.
Passzív szűrési technológia
Az eredeti tápáramkörben lévő szűrőkondenzátorok nagy kapacitása miatt az egyenirányító áramkör impulzuscsúcsáramot hoz létre, amely nagyon sok nagy harmonikus áramból áll, interferenciát okozva az elektromos hálózatban; ezen túlmenően a kapcsolócső vezetése vagy lekapcsolása az áramkörben és a transzformátor primer tekercsei pulzáló áramokat termelnek. Az áram nagy változási sebessége miatt a környező áramkör különböző frekvenciájú indukált áramokat állít elő, beleértve a differenciális és közös módusú interferencia jeleket is, ezek az interferenciajelek a két tápvezetéken keresztül továbbíthatók a hálózat többi részébe, és zavarják. más elektronikus berendezésekkel. Az ábra differenciális üzemmódú szűrő része csökkentheti a kapcsolóüzemű tápegységen belüli differenciális üzemmódú interferencia jelet, de nagymértékben csillapíthatja a berendezés által generált elektromágneses interferencia jelet is, amikor a munka az elektromos hálózatra kerül. És az elektromágneses indukció törvénye szerint E-Ldi/dt, E a feszültségesés L-en, L az induktivitás, di/dt az áram változási sebességéhez. Nyilvánvaló, hogy minél kisebb az áramváltozás sebessége, annál nagyobb induktivitás szükséges.
