Elektromágneses interferencia előállítása és elnyomása kapcsolóüzemű tápegységben
Elektromágneses kompatibilitás Az EMC az angol elektromágneses kompatibilitás rövidítése. Két jelentést tartalmaz. Először is, a munka során a berendezés által keltett elektromágneses sugárzást egy bizonyos szintre kell korlátozni. Másodszor, magának a berendezésnek rendelkeznie kell bizonyos interferencia-ellenes képességgel. Három elemet kell tartalmaznia: interferenciaforrás, csatolócsatorna és érzékeny test. Az elektronikus áramkörök kapcsolóüzemű tápellátásával történő interferencia-elnyomás nagy jelentőséggel bír az elektronikus rendszerek normális és stabil működése szempontjából. A kapcsolóüzemű tápegységben található interferenciaforrások és csatolási csatornák elemzésével ez a cikk hatékony intézkedéseket javasol az interferencia elnyomására. Előterjesztésre kerül a kapcsolóüzemű tápegység-transzformátor tervezési és gyártási módja.
Zavarforrások és csatolócsatornák a kapcsolóüzemű tápegységben
A kapcsolóüzemű tápegység először a teljesítményfrekvenciás váltóáramot egyenárammá egyenirányítja, majd a kapcsolócső vezérlésével nagyfrekvenciára változtatja, majd az egyenirányító szűrőáramkörön keresztül adja ki stabil egyenáramú feszültséget, így tartalmaz egy sok harmonikus interferencia. Ugyanakkor a transzformátor szivárgási induktivitása és a kimeneti dióda fordított visszanyerő árama okozta csúcs miatt különböző fokú elektromágneses interferencia keletkezik. A kapcsolóüzemű tápegységben fellépő interferencia elsősorban a nagy feszültség- és áramváltozással rendelkező alkatrészekre koncentrálódik (azaz nagy dv/dt vagy di/dt), különösen a kapcsolócsövekre, a kimeneti diódákra és a nagyfrekvenciás transzformátorokra. Ugyanakkor a szórt kapacitás az elektromos hálózat zaját az elektronikus rendszer tápegységéhez vezeti, és zavarja az elektronikus áramkör munkáját. Itt elemezzük a többféle interferencia okait és azok csatolási útját.
A kimeneti egyenirányító szűrőáramkör által generált szűrési interferencia általában híd-egyenirányítót és kondenzátorszűrő áramkört alkalmaz a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti végén. Az egyenirányító dióda nemlinearitása és a szűrőkondenzátor energiatároló funkciója miatt a kimeneti áram rövid idővel és magas csúcsértékkel periodikus csúcsárammá válik. Ez a torz bemeneti áram az alaphullámon kívül gazdag magasabb harmonikus komponenseket is tartalmaz.
Kapcsolóáramkör által keltett interferencia
A kapcsolóáramkör magja szintén az egyik fő interferenciaforrás, amely főként kapcsolócsőből és nagyfrekvenciás transzformátorból áll. A kapcsolócső által generált dv/dt nagy impulzussal, széles frekvenciasávval és gazdag harmonikusokkal rendelkezik. Ennek az impulzuszavarnak a fő okai a következők:
(1) Abban a pillanatban, amikor a kapcsolócső be van kapcsolva, a transzformátor primer tekercse nagy bekapcsolási áramot generál, és a primer tekercs mindkét végén magas túlfeszültség-csúcsfeszültség jelenik meg; A kapcsoló kikapcsolásakor a primer tekercs szivárgó fluxusa miatt az energia egy része nem kerül át a primer tekercsből a szekunder tekercsbe, és a szivárgási induktivitásban tárolt energiarész csillapító oszcillációt fog létrehozni. csúccsal az elektródák közötti kapacitással és magának a kapcsolócsőnek az ellenállásával, és a kapcsolócső kikapcsolási feszültségére ráhelyeződik, hogy kikapcsolási csúcsfeszültséget képezzen. Ezt a zajt a bemeneti és a kimeneti kapcsokra vezetik, és vezetett interferenciát képeznek.
(2) Ha a kimeneti diódát előrefelé kapcsolják, a PN átmenet töltése felhalmozódik, és ha a diódát fordított feszültséggel kapcsolják, a felhalmozott töltés eltűnik, és fordított áram keletkezik. Mivel a szekunder egyenirányító áramkörben a V frekvenciája kapcsoláskor nagyon magas, vagyis nagyon rövid a be- és kikapcsolási idő, és a tárolt töltés rövid időn belüli eltűnése esetén ellenáram-lökés következik be. Az egyenáramú kimenetben lévő elosztott kapacitás és elosztott induktivitás miatt a túlfeszültség okozta interferencia nagyfrekvenciás csillapítássá és oszcillációcsökkentéssé válik.
(3) A nagyfrekvenciás transzformátor primer tekercsből, kapcsolócsőből és szűrőkondenzátorból álló nagyfrekvenciás kapcsolóáramkör nagy térsugárzást generálhat és sugárzási interferenciát okozhat.
Zavarcsatoló csatorna
A transzformátor primer tekercsei közötti szórt kapacitás miatt a kapcsolóáramkör által keltett közös módú interferencia a transzformátoron keresztül a primer és szekunder oldalon terjed. Összehasonlításképpen a differenciális módú interferencia út egyszerű és könnyen kezelhető. Ez a cikk elsősorban a közös módú interferencia generálását és elnyomását mutatja be.
