Opatření k omezení elektromagnetického rušení spínaného zdroje
Řízení EMI spínaného zdroje obvykle používá hlavně filtrační technologii, technologii stínění, technologii těsnění a technologii uzemnění. EMI rušení lze rozdělit na vodivé rušení a radiační rušení podle přenosové cesty. Spínaný zdroj vede hlavně rušení a jeho frekvenční rozsah je nejširší, asi 10 kHz-30MHz. Protiopatření k potlačení rušení vedením jsou v zásadě řešena ve třech frekvenčních pásmech: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz a výše. Běžné rušení je převážně v rozsahu 10kHz až 150kHz, což je obecně řešeno obecným LC filtrem. Běžné rušení je převážně v rozsahu 150 kHz-10 MHz, což je obvykle řešeno odmítacím filtrem v běžném režimu. Protiopatření pro frekvenční pásmo nad 10 MHz mají zlepšit tvar filtru a přijmout opatření k elektromagnetickému stínění.
Je použit 1 filtr EMI se střídavým vstupem.
Obvykle existují dva způsoby přenosu rušivého proudu na vodič: společný režim a diferenciální režim. Rušení v běžném režimu je interference mezi nosnou tekutinou a zemí: interference má stejnou velikost a směr a existuje mezi jakoukoli relativní zemí napájecího zdroje nebo mezi neutrálním vedením a zemí, která je generována hlavně du/ dt a di/dt také vytváří určité rušení v běžném režimu. Interference v diferenciálním režimu je interference mezi nosnými tekutinami: interference je stejná co do velikosti a opačného směru a existuje mezi fázovým vedením a nulovým vedením napájecího zdroje a fázovým vedením a fázovým vedením. Když je rušivý proud přenášen na vodič, může se objevit jak v běžném režimu, tak v diferenciálním režimu. Avšak interferenční proud v běžném režimu může rušit užitečné signály pouze poté, co se stane rušivým proudem v diferenciálním režimu.
Existují dva výše uvedené druhy rušení v přenosovém vedení střídavého proudu, obvykle nízkofrekvenční rušení v diferenciálním režimu a vysokofrekvenční rušení se společným režimem. Obecně je amplituda rušení v diferenciálním režimu malá, frekvence je nízká a způsobené rušení je malé; Rušení v běžném režimu má velkou amplitudu a vysokou frekvenci a může také produkovat záření přes dráty, což způsobuje velké rušení. Pokud je na vstupním konci napájecího zdroje střídavého proudu použit vhodný filtr EMI, lze elektromagnetické rušení účinně potlačit. Základní princip silového EMI filtru je znázorněn na obrázku 1, na kterém se používají diferenciální kondenzátory C1 a C2 ke zkratování rušivého proudu diferenciálního režimu, zatímco mezilehlé zemnící kondenzátory C3 a C4 se používají ke zkratování. obvod rušivý proud společného režimu. Společná tlumivka se skládá ze dvou cívek o stejné tloušťce a navinutých na magnetickém jádru ve stejném směru. Pokud je magnetická vazba mezi dvěma cívkami velmi těsná, svodová indukčnost bude velmi malá, což je špatné ve frekvenčním rozsahu elektrického vedení.
Modusová reaktance bude velmi malá; Když proud zátěže protéká souosou tlumivkou, magnetické siločáry generované cívkami zapojenými do série na fázovém vedení jsou opačné než siločáry generované cívkami zapojenými do série na nulovém vedení a vzájemně se ruší magnetické jádro. Proto ani v případě velkého zatěžovacího proudu nedojde k nasycení magnetického jádra. Pro shodný interferenční proud jsou magnetická pole generovaná dvěma cívkami ve stejném směru, což bude představovat velkou indukčnost, což hraje roli při zeslabení rušivého signálu v součinném režimu. Zde by měla být tlumivka se společným režimem vyrobena z feritového magnetického materiálu s vysokou permeabilitou a dobrými frekvenčními charakteristikami.
2 Použití absorpčního obvodu ke zlepšení spínacího průběhu
Při zapínání a vypínání spínací elektronky nebo diody se vyskytuje svodová indukčnost transformátoru, indukčnost vedení, akumulační kapacita diody a rozložená kapacita, které snadno generují špičkové napětí na kolektoru, emitoru a diodě spínací elektronky. . Obvykle se používá absorpční obvod RC/RCD a obvod absorpce rázového napětí RCD.
Když napětí na absorpčním obvodu překročí určitou amplitudu, každé zařízení se rychle zapne, čímž se uvolní rázová energie a omezí rázové napětí na určitou amplitudu. Nasytitelná cívka magnetického jádra nebo mikrokrystalické magnetické kuličky jsou zapojeny do série na kolektoru spínací trubice a kladném vedení výstupní diody a materiálem je obecně kobalt (Co). Při průchodu normálního proudu je magnetické jádro nasyceno a indukčnost je velmi malá. Jakmile proud poteče v opačném směru, vytvoří velké zpětné emf, které může účinně potlačit zpětný nárazový proud diody VD.
3 využívající technologii modulace spínací frekvence
Technologie řízení frekvence je založena na skutečnosti, že energie spínacího rušení je soustředěna hlavně na konkrétní frekvenci a má velký spektrální vrchol. Pokud lze tyto energie rozptýlit v širším frekvenčním pásmu, lze dosáhnout účelu snížení špičkové hodnoty interferenčního spektra. Obvykle existují dvě metody zpracování: metoda náhodné frekvence a metoda modulační frekvence.
Metoda náhodné frekvence spočívá v přidání složky náhodného rušení do spínacího intervalu obvodu, takže spínací rušivá energie je rozptýlena v určitém frekvenčním pásmu. Výzkum ukazuje, že spektrum spínacího rušení se změnilo z diskrétního špičkového pulsního rušení na kontinuální distribuované rušení a jeho špičková hodnota výrazně klesla.
Metodou modulační frekvence je přidat lidskou modulační vlnu (bílý šum) k pilovité vlně, vytvořit postranní pásmo kolem diskrétního frekvenčního pásma, které vytváří rušení, a modulovat diskrétní frekvenční pásmo rušení do distribuovaného frekvenčního pásma. Tímto způsobem je interferenční energie rozptýlena do těchto distribučních frekvenčních pásem. Za podmínky neovlivnění pracovních charakteristik převodníku může tento způsob ovládání dobře potlačit rušení při zapínání a vypínání.
4 Je použita technologie měkkého spínání.
Jedno z rušení spínaného zdroje pochází z du/dt, když je trubice vypínače zapnuta/vypnuta. Proto je snížení du/dt elektronky výkonového spínače důležitým opatřením pro potlačení rušení spínaného napájení. Technologie soft-switching může snížit du/dt spínací trubice on/off.
Pokud se do obvodu zapnutí a vypnutí přidá malý rezonanční prvek, jako je indukčnost a kapacita, vytvoří se pomocná síť. Proces rezonance je indukován před a po procesu spínání, takže napětí před zapnutím spínače klesne na nulu, takže lze eliminovat překrývající se jev napětí a proudu v procesu spínání a ztrátu spínání a rušení může snížit nebo dokonce odstranit. Tento obvod se nazývá měkký spínací obvod.
