Charakteristika komunikačního spínaného zdroje a mechanismu elektromagnetického rušení
Základní charakteristiky spínaných zdrojů
Existují čtyři základní charakteristiky spínaného zdroje:
① Místo je poměrně jasné. Zaměřit se především na výkonová spínací zařízení, diody, zářiče a k nim připojené vysokofrekvenční transformátory;
② Zařízení pro přeměnu energie pracuje ve spínacím stavu. Protože spínaný zdroj je zařízení pro přeměnu energie, které pracuje ve spínaném stavu, je jeho rychlost změny napětí a proudu velmi vysoká a intenzita generovaného rušení je relativně velká;
③ Zapojení výkonové desky plošných spojů (PCB) se obvykle provádí ručně. Toto uspořádání je velmi náhodné, což zvyšuje obtížnost extrahování distribučních parametrů PCB a predikce a vyhodnocení interference blízkého pole;
④ Spínací frekvence je velká, pohybuje se od desítek tisíc Hz do několika megahertzů. Hlavními formami rušení jsou rušení vedení a rušení blízkého pole.
Mechanismus elektromagnetického rušení
EMI ze spínacích obvodů
Spínací obvod je jádrem spínaného zdroje. Skládá se především ze spínací elektronky a vysokofrekvenčního transformátoru. Jím generovaný dv/dt je puls s relativně velkou amplitudou, širokým frekvenčním pásmem a bohatými harmonickými. Existují dva hlavní důvody pro toto rušení impulzů: na jedné straně je zátěž spínací trubice primární cívkou vysokofrekvenčního transformátoru, což je indukční zátěž. V okamžiku, kdy je spínací trubka zapnuta, generuje primární cívka velký zapínací proud a na obou koncích primární cívky se objeví vysoké rázové špičkové napětí; když je trubka spínače vypnuta, vlivem svodového toku primární cívky část energie Pokud nedojde k přenosu z primární cívky na sekundární, tato část energie uložené v induktoru vytvoří útlum oscilace s hrotem s kapacitou a odporem v obvodu kolektoru, který se superponuje s vypínacím napětím za vzniku vypínacího napěťového hrotu. Toto přerušení napájecího napětí způsobí stejný přechodový magnetizační zapínací proud, jako když je primární cívka zapnutá, a tento šum bude veden na vstupní a výstupní svorky, aby se vytvořilo rušení. Na druhé straně vysokofrekvenční spínací proudová smyčka tvořená primární cívkou pulzního transformátoru, spínací trubicí a filtračním kondenzátorem může generovat velké prostorové záření a vytvářet radiační interferenci.
Opatření pro potlačení elektromagnetického rušení
Tři prvky, které tvoří elektromagnetické rušení, jsou zdroj rušení, cesta šíření a rušené zařízení. Potlačení elektromagnetického rušení by proto mělo být provedeno z těchto tří aspektů.
Účelem je potlačit zdroj rušení, eliminovat vazbu a vyzařování mezi zdrojem rušení a rušeným zařízením a zlepšit schopnost rušeného zařízení proti rušení, čímž se zlepší výkon spínaného zdroje v oblasti elektromagnetické kompatibility.
Použijte filtry k potlačení elektromagnetického rušení
Filtrování je důležitou metodou k potlačení elektromagnetického rušení. Dokáže účinně potlačit elektromagnetické rušení v elektrické síti před vstupem do zařízení a může také potlačit elektromagnetické rušení v zařízení před vstupem do elektrické sítě. Instalace filtru spínaného zdroje do vstupních a výstupních obvodů spínaného zdroje může nejen vyřešit problém rušení vedení, ale také důležitou zbraní při řešení radiačního rušení. Technologie potlačení filtrů se dělí na dva způsoby: pasivní filtrování a aktivní filtrování.
Technologie pasivního filtrování
Pasivní filtrační obvod je jednoduchý, má nízkou cenu, spolehlivý výkon a je účinným způsobem potlačení elektromagnetického rušení. Pasivní filtry se skládají z induktorů, kondenzátorů a rezistorů a jejich přímou úlohou je řešit vedené emise.
Vzhledem k velké kapacitě filtračního kondenzátoru v původním napájecím obvodu bude v obvodu usměrňovače generován pulzní špičkový proud. Tento proud se skládá z velkého množství harmonických proudů vyššího řádu, které budou rušit rozvodnou síť; Primární cívka bude generovat pulzující proud. Vzhledem k vysoké rychlosti změny proudu budou na okolních obvodech generovány indukované proudy různých frekvencí, včetně rušivých signálů v diferenciálním režimu a se součinným režimem, které mohou být vedeny do jiných vedení elektrické sítě prostřednictvím dvou elektrických vedení a rušit ostatní elektronické vybavení. Část pro filtrování diferenciálního režimu na obrázku může snížit interferenční signál diferenciálního režimu uvnitř spínaného zdroje a může značně zeslabit signál elektromagnetického rušení generovaný samotným zařízením, když pracuje a vysílá do elektrické sítě. Podle zákona elektromagnetické indukce se získá E—Ldi/dt, E je úbytek napětí na L, L je indukčnost a di/dt je rychlost změny proudu. Je zřejmé, že čím menší rychlost změny proudu je požadována, tím větší je požadována indukčnost.
