Kompatibilita spínaného zdroje s elektromagnetickými poli
Problém elektromagnetické kompatibility způsobený komunikačním spínaným zdrojem je poměrně komplikovaný, protože pracuje ve spínacím stavu vysokého napětí a vysokého proudu. Z hlediska elektromagnetické kompatibility celého stroje se jedná především o běžnou impedanční vazbu, linkovou vazbu, vazbu elektrického pole, vazbu magnetického pole a vazbu elektromagnetické vlny. Tři prvky elektromagnetické kompatibility jsou: zdroj rušení, cesta šíření a rušený objekt. Koimpedanční vazba se týká hlavně elektrické společné impedance mezi zdrojem rušení a rušeným objektem, přes kterou rušivý signál vstupuje do rušeného objektu. Vazba linka-linka je především vzájemná vazba způsobená paralelním zapojením vodičů nebo linek PCB, které generují rušivá napětí a rušivé proudy. Vazba elektrického pole je způsobena především existencí rozdílu potenciálů, indukovaného elektrického pole generovaného vazbou na narušené těleso. Vazba magnetického pole je hlavně vazba nízkofrekvenčního magnetického pole generovaného v blízkosti vysokoproudého pulzního elektrického vedení k rušivému objektu. Vazba elektromagnetických vln je způsobena především vysokofrekvenční elektromagnetickou vlnou generovanou pulzujícím napětím nebo proudem, která vyzařuje ven prostorem a spojuje se s odpovídajícím narušeným tělesem. Ve skutečnosti nelze každou metodu spojování striktně rozlišit, ale důraz je jiný.
Ve spínaném napájecím zdroji pracuje hlavní výkonová spínací trubice ve vysokofrekvenčním spínacím režimu při velmi vysokém napětí. Spínací napětí a spínací proud jsou obdélníkové vlny a frekvenční spektrum vyšších harmonických obsažených v obdélníkové vlně může dosáhnout frekvence obdélníkové vlny. více než 1000krát. Současně v důsledku svodové indukčnosti a distribuované kapacity výkonového transformátoru a pracovní stav hlavního spínacího zařízení není ideální, když je vysoká frekvence zapnuta nebo vypnuta, vysokofrekvenční a vysokonapěťová špičková harmonická často se generuje oscilace a harmonické kmitočty vysokého řádu jsou přenášeny do vnitřního obvodu prostřednictvím distribuované kapacity mezi spínací trubicí a zářičem nebo vyzařovány do prostoru přes zářič a transformátor. Významnou příčinou vysokofrekvenčního rušení jsou také spínací diody používané pro usměrnění a volnoběh. Protože usměrňovací a volnoběžné diody pracují ve vysokofrekvenčním spínacím stavu, vlivem parazitní indukčnosti přívodních vodičů diod, existence přechodové kapacity a zpětného zotavovacího proudu, pracují pod velmi vysokým napětím a rychlosti změny proudu, což má za následek vysokofrekvenční oscilace. Protože usměrňovací a volnoběžné diody jsou obecně blízko výstupního vedení napájecího zdroje, vysokofrekvenční rušení jimi generované bude s největší pravděpodobností přenášeno přes výstupní vedení stejnosměrného proudu.
Pro zlepšení účiníku využívá komunikační spínaný zdroj aktivní obvod korekce účiníku. Současně se pro zlepšení účinnosti a spolehlivosti obvodu a snížení elektrického namáhání výkonového zařízení používá velké množství technologií měkkého spínání. Mezi nimi je nejrozšířenější technologie přepínání nulového napětí, nulového proudu nebo nulového napětí nulového proudu. Tato technologie výrazně snižuje elektromagnetické rušení generované spínacími zařízeními. Měkce spínaný nedestruktivní absorpční obvod však většinou využívá l a c pro přenos energie a k realizaci jednosměrné přeměny energie využívá jednosměrnou vodivost diody. Proto se dioda v rezonančním obvodu stává hlavním zdrojem rušení elektromagnetického rušení.
V komunikačních spínaných napájecích zdrojích se indukční cívky a kondenzátory akumulující energii obecně používají k vytvoření filtračních obvodů l a c pro filtrování interferenčních signálů diferenciálního režimu a společného režimu a převádění střídavých obdélníkových signálů na hladké stejnosměrné signály. V důsledku distribuované kapacity indukční cívky se sníží vlastní rezonanční frekvence indukční cívky, takže velké množství vysokofrekvenčních rušivých signálů prochází indukční cívkou a šíří se směrem ven podél střídavého elektrického vedení nebo stejnosměrného výstupu. čára. U filtračních kondenzátorů platí, že jak frekvence rušivého signálu stoupá, vlivem indukčnosti olova bude kapacita a filtrační efekt dále klesat, dokud nedosáhne rezonanční frekvence a výše, zcela ztratí roli kondenzátoru a stane se induktivní. Nesprávné použití filtračních kondenzátorů a příliš dlouhé přívodní vodiče jsou také příčinou elektromagnetického rušení.
Komunikační spínaný napájecí zdroj má vysokou hustotu výkonu, vysoký stupeň inteligence a mikroprocesor MCU, takže existují napěťové signály v rozsahu od vysokého do téměř tisíce voltů až po několik voltů, od vysokofrekvenčních digitálních signálů po nízkofrekvenční analogové signály. , napájení Vnitřní rozvod pole je poměrně složitý. Nerozumné zapojení PCB, nepřiměřený konstrukční návrh, nepřiměřený vstupní filtr napájecího vedení, nepřiměřené zapojení vstupního a výstupního napájecího vedení, nepřiměřený návrh procesoru a detekčního obvodu, to vše povede k nestabilnímu provozu systému nebo sníží riziko elektrostatického výboje a výpadku napájení. Odolnost vůči přechodným výbojům, úderům blesku, přepětí a rušení vedením, vyzařovanému rušení a vyzařovanému elektromagnetickému poli.
Výzkum elektromagnetické kompatibility obecně používá nástroje detekce elektromagnetického pole stanovené v cispr16 a iec61000 a různé simulátory rušivých signálů a pomocná zařízení, na standardním testovacím místě nebo uvnitř laboratoře, prostřednictvím podrobné testovací analýzy a v kombinaci s pochopením výkonu obvodu. Proveďte analytický výzkum.
