Elektromágneses kompatibilitási kialakítás kapcsolóüzemű tápegységekhez
A kapcsolóüzemű tápegységek elektromágneses kompatibilitása különböző elektromos eszközök együttes létezését jelenti korlátozott tér-, idő- és frekvenciaspektrumon belül anélkül, hogy a teljesítmény csökkenne. Két szempontot foglal magában: elektromágneses interferencia (EMD) és elektromágneses érzékenység (EMS). Az EMD az elektromos termékek által kibocsátott külső zajra utal, míg az EMS arra utal, hogy az elektromos termékek képesek ellenállni a külső elektromágneses interferenciának. A jó elektromágneses kompatibilitási teljesítménnyel rendelkező készüléket nem befolyásolhatja a környező elektromágneses környezet, és nem szabad elektromágneses interferenciát okoznia a környezetnek.
A kapcsolóüzemű tápegységben lévő teljesítménykapcsoló tranzisztor jelentős feszültség- és áramugrásokat generál a be/kikapcsolás során nagy frekvenciákon, ami erős elektromágneses interferenciát eredményez, de az interferencia frekvenciatartománya (<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 Elektromágneses zaklatás
Az elektromágneses interferencia tárgyalása általában három aspektusból történik: az interferenciaforrás jellemzői, az interferencia csatolócsatorna-jellemzői és a zavart test jellemzői.
2.1 Az elektromágneses interferencia fő forrásai a kapcsolóüzemű tápegységekben
A kapcsolóüzemű tápegységekben az elektromágneses zavarforrások főként kapcsolóeszközöket, diódákat és nemlineáris passzív alkatrészeket tartalmaznak; A nyomtatott áramköri lapok nem megfelelő huzalozása szintén fontos tényező, amely elektromágneses interferenciát okoz a kapcsolóüzemű tápegységekben.
2.1.1 Kapcsolóáramkörök által keltett elektromágneses interferencia
A kapcsolóüzemű tápegységek esetében a kapcsolóáramkör által keltett elektromágneses interferencia az egyik fő zavarforrás. A kapcsolóáramkör a főként kapcsolócsövekből és nagyfrekvenciás transzformátorokból álló kapcsolóáramkör magja. Az általa generált dv/dt egy nagy amplitúdójú, széles frekvenciasávú, bőséges harmonikusú impulzus. Ennek a pulzuszavarnak a fő oka az
1) A kapcsolócső terhelése a nagy-frekvenciás transzformátor primer tekercse, amely induktív terhelés. Abban a pillanatban, amikor a kapcsolócső be van kapcsolva, nagy túlfeszültség keletkezik a primer tekercsben, és a primer tekercs mindkét végén magas túlfeszültség-csúcs feszültség jelenik meg; Abban a pillanatban, amikor a kapcsolócső le van választva, a primer tekercs szivárgó fluxusa miatt az energia egy része nem kerül át a primer tekercsből a szekunder tekercsbe. Az induktorban tárolt energia csillapító oszcillációt hoz létre, amelynek csúcsa a kollektoráramkör kapacitásával és ellenállásával, amely a kikapcsolási feszültségre szuperponálva kikapcsolási feszültségcsúcsot alkot. Az ilyen típusú tápfeszültség-megszakítás ugyanazt a tranziens mágnesező impulzusáramot generálja, mint az elsődleges tekercs csatlakoztatásakor. Ezt a zajt a bemeneti és kimeneti kapcsokra vezetik, vezető zavarokat okozva, súlyos esetekben pedig a kapcsolócsövet tönkretehetik.
2) Az impulzustranszformátor primer tekercséből, kapcsolócsövéből és szűrőkondenzátorából álló nagy-frekvenciás kapcsolóáramkör jelentős térbeli sugárzást generálhat, sugárzási zavart okozva. Ha a kondenzátor szűrőkapacitása nem elegendő, vagy a nagy-frekvenciás jellemzők rosszak, a kondenzátoron lévő nagy-frekvenciás impedancia nagy-frekvenciás áramot fog vezetni a váltakozó áramú tápegységhez differenciális módban, ami vezetési zavart okoz.
