Megoldás a kommunikációs kapcsolóüzemű tápegység emc problémájára
A kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységet széles körben használják programvezérelt kapcsolásban, optikai adatátvitelben, vezeték nélküli bázisállomásokon, kábeltelevíziós rendszerekben és IP-hálózatokban kis méret, könnyű súly, nagy hatékonyság, megbízható működés és távfelügyelet előnyei miatt. Ez az információs technológiai berendezések normál működésének hajtóereje.
Az információs technológia fejlődésével az információtechnológiai berendezések az egész országban elterjedtek, a fejlett központi városoktól a távoli hegyvidéki területekig, nagy kényelmet biztosítva az emberek közötti kommunikációhoz és információtovábbításhoz. A városi és vidéki térségek közötti különbségek miatt a kommunikációs berendezések energiaellátó hálózata egyaránt magában foglalja a stabil nagyhálózati áramellátási módokat és a független kis vízi energiaellátási módokat. Kis vízerőművek energiaellátási üzemmódjában a vízmennyiség változása, a felhasználói villamosenergia-fogyasztás jelentős változása, valamint az energiatermelő berendezések instabil működése miatt az elektromos hálózat hullámforma-torzulása súlyos, a feszültségingadozások pedig nagyok. Ugyanakkor az elosztórendszer nem szabványos vezetékezése komoly kihívást jelent a kommunikációs kapcsolóüzemű tápegység számára.
A vasúti kommunikáció és az erőátviteli kommunikáció fejlődik és növekszik. A villamos mozdonyok által generált erős indukált feszültség miatt a földi feszültség erősen ingadozik, ami jelentős ingadozást eredményez a hálózati feszültségben. Az erős elektromos tér könnyen átmeneti instabilitást okozhat a kapcsolóüzemű tápegységek működésében. A nagyfeszültségű elektromos hálózat közelében működő kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységet, bár a hálózat feszültsége stabil, könnyen befolyásolja a hálózati terhelés változása által okozott erős elektromágneses tér interferencia.
Ezért a kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységnek erős elektromágneses interferencia-ellenállással kell rendelkeznie, különösen a villámcsapásokhoz, túlfeszültségekhez és hálózati feszültségingadozásokhoz való alkalmazkodóképességének. Elegendő interferenciát gátló képességgel kell rendelkeznie a statikus interferenciákkal, elektromos mezővel, mágneses mezővel és elektromágneses hullámokkal szemben, biztosítva a normál működést és a kommunikációs berendezések tápellátásának stabilitását.
Másrészt a nagyfeszültségű, nagyáramú és nagyfrekvenciás kapcsolási módban működő kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységben lévő tápkapcsoló tranzisztor, egyenirányító vagy szabadonfutó dióda és főtáptranszformátor miatt a feszültség és az áram hullámalakja többnyire négyzethullám. A nagyfeszültségű és nagyáramú négyszöghullámú kapcsolási folyamat során súlyos harmonikus feszültség és áram keletkezik. Ezek a harmonikus feszültségek és áramok a tápegység bemeneti vonalán vagy a kapcsolóüzemű tápegység kimeneti vonalán keresztül kerülnek átvitelre, interferenciát okozva az ugyanazon a hálózaton lévő kommunikációs tápegységről táplált más eszközökben és az elektromos hálózatban. Ugyanakkor interferenciát okoznak a kommunikációs tápegységről táplált eszközökben, például programvezérelt kapcsolóberendezésekben, vezeték nélküli bázisállomásokon, optikai átviteli berendezésekben és kábeltelevíziós berendezésekben is, így azok nem tudnak megfelelően működni; Másrészt a súlyos harmonikus feszültség és áram elektromágneses interferenciát kelt a kapcsolóüzemű tápegységen belül, ami instabilitást okoz a kapcsolóüzemű tápegység belső működésében és csökkenti a teljesítményét. Egyes elektromágneses mezők a kapcsoló tápegység házának résein keresztül a környező térbe sugároznak, és a távvezetékeken és egyenáramú kimeneti vonalakon keltett elektromágneses mezőkkel együtt terjednek a térben, interferenciát okozva más nagyfrekvenciás berendezésekben és érzékeny berendezésekben. elektromágneses mezőkre, ami más berendezések rendellenes működéséhez vezet.
A kapcsolóüzemű tápegységek elektromágneses kompatibilitási problémái
A nagyfeszültségű és nagyáramú kapcsolási állapotú kommunikációs kapcsolóüzemű tápegység által okozott elektromágneses kompatibilitási problémák meglehetősen összetettek. A teljes gép elektromágneses kompatibilitását tekintve főleg több típus létezik: közös impedancia csatolás, vonal-vonal csatolás, elektromos tércsatolás, mágneses tércsatolás és elektromágneses hullámcsatolás. Az elektromágneses kompatibilitás három eleme: az interferencia forrása, a terjedési út és az interferencia objektum. A közös impedancia csatolás főként az interferenciaforrás és a zavart tárgy közötti elektromosan közös impedanciát jelenti, amelyen keresztül az interferenciajel belép a zavart tárgyba. A vonal-vonal csatolás főként a vezetékek vagy NYÁK-vezetékek közötti kölcsönös csatolásra vonatkozik, amelyek zavaró feszültséget és interferenciaáramot generálnak a párhuzamos huzalozás miatt. Az elektromos tér csatolása elsősorban a potenciálkülönbségek jelenlétének köszönhető, ami az indukált elektromos tér csatolását eredményezi a zavart testhez. A mágneses tércsatolás főként a nagyáramú impulzusú vezetékek közelében generált alacsony frekvenciájú mágneses mezők interferenciát okozó objektumokhoz való csatolását jelenti. Az elektromágneses hullám csatolását főként pulzáló feszültség vagy áram által generált nagyfrekvenciás elektromágneses hullámok okozzák, amelyek a téren keresztül kifelé sugároznak, és a megfelelő zavaró testtel párosulnak. Valójában az egyes csatolási módszereket nem lehet szigorúan megkülönböztetni, csak különböző fókuszokkal.
Kapcsolóüzemű tápegységben a fő tápkapcsoló nagyfrekvenciás kapcsolási módban, nagy feszültségen működik. A kapcsolási feszültség és áram egyaránt négyszöghullám, és az ebben a négyszöghullámban található magasabb rendű harmonikusok spektruma elérheti a négyszöghullám frekvenciájának több mint 1000-szeresét. Ugyanakkor a teljesítménytranszformátor szivárgási induktivitása és elosztott kapacitása, valamint a fő teljesítménykapcsoló berendezés nem kielégítő üzemállapota miatt gyakran keletkeznek nagyfrekvenciás és nagyfeszültségű csúcsharmonikus rezgések, amikor nagyfrekvenciás feszültség van. be vagy ki. Az e felharmonikus rezgés által generált magasabb rendű harmonikusok a kapcsolócső és a hűtőborda közötti megosztott kapacitáson keresztül a belső áramkörbe kerülnek, vagy a hűtőbordán és a transzformátoron keresztül kisugározódnak a térbe. Az egyenirányításra és folytatásra használt kapcsolódiódák szintén a nagyfrekvenciás interferenciák fontos okai. Az egyenirányító és a szabadonfutó diódák nagyfrekvenciás kapcsolási állapota miatt a dióda vezetékeiben élősködő induktivitás és csomóponti kapacitás jelenléte, valamint a fordított visszanyerő áram hatása miatt nagy feszültség- és áramváltozási sebességgel működnek, ami nagyfrekvenciás oszcillációkat eredményez. Tekintettel arra, hogy az egyenirányító és a szabadonfutó diódák általában közel vannak a teljesítmény kimeneti vonalhoz, az általuk keltett nagyfrekvenciás interferencia nagy valószínűséggel az egyenáramú kimeneti vezetéken keresztül továbbítódik.
A teljesítménytényező javítása érdekében aktív teljesítménytényező korrekciós áramköröket használnak a kommunikációs kapcsolóüzemű tápegységekben. Ugyanakkor az áramkör hatékonyságának és megbízhatóságának javítása, valamint az erősáramú eszközök elektromos igénybevételének csökkentése érdekében számos lágy kapcsolási technológiát alkalmaztak. Ezek közül a nulla feszültség, nulla áram vagy nulla feszültségű nulla áram kapcsolási technológia a legszélesebb körben alkalmazott. Ez a technológia nagymértékben csökkenti a kapcsolókészülékek által keltett elektromágneses interferenciát. A lágy kapcsolású veszteségmentes abszorpciós áramkörök azonban gyakran l-t és c-t használnak az energiaátvitelhez, és a diódák egyirányú vezetőképességét használják az egyirányú energiaátalakítás eléréséhez. Ezért a rezonáns áramkörben lévő diódák az elektromágneses interferencia fő forrásává válnak.
