Dizajn elektromagnetne kompatibilnosti prekidačkog napajanja
Elektromagnetska kompatibilnost (EMC) prekidačkog napajanja odnosi se na koegzistenciju različitih električnih uređaja u ograničenom prostoru, vremenu i opsegu spektra bez izazivanja degradacije performansi, što uključuje elektromagnetne smetnje (EMD) i elektromagnetnu osjetljivost (EMS). EMD se odnosi na buku koju emituju električni proizvodi, dok se EMS odnosi na sposobnost električnih proizvoda da se odupru vanjskim elektromagnetnim smetnjama. Na uređaj sa dobrom elektromagnetskom kompatibilnošću ne bi trebalo da utiče okolno elektromagnetno okruženje niti da izaziva elektromagnetne smetnje.
Cijev prekidača za napajanje u prekidačkom napajanju ima veliki skok napona i struje tokom procesa uključivanja-isključivanja na visokoj frekvenciji, stvarajući tako jake elektromagnetne smetnje, ali frekventni opseg smetnje (< 30MHz) is relatively low. The geometric size of most low-power switching power supplies is much smaller than the corresponding wavelength of 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium), and the electromagnetic disturbance phenomenon studied by switching power supply systems belongs to the range of quasi-stationary field. When studying their electromagnetic disturbance problems, the main consideration is conduction disturbance.
Elektromagnetski poremećaj
Diskusija o elektromagnetnim smetnjama se generalno sprovodi sa tri aspekta: karakteristike izvora smetnji, karakteristike kanala sprege smetnji i karakteristike poremećenog objekta.
1 prekidačka napajanja u glavnom izvoru elektromagnetnih smetnji
Izvor elektromagnetnih smetnji u prekidačkom napajanju uglavnom uključuje sklopne uređaje, diode i nelinearne pasivne komponente; Kod prekidačkog napajanja, nepravilno ožičenje štampanih ploča je takođe glavni faktor koji uzrokuje elektromagnetne smetnje.
Elektromagnetna smetnja uzrokovana sklopnim krugom
Za prekidačko napajanje, elektromagnetna smetnja koju stvara komutacijski krug jedan je od glavnih izvora smetnji u prekidačkom napajanju. Prekidačko kolo je jezgro prekidačkog napajanja, koje se uglavnom sastoji od sklopne cijevi i visokofrekventnog transformatora. Dv/dt koji generira je impuls velike amplitude, širokog frekvencijskog pojasa i bogatih harmonika. Glavni razlozi za ovaj impulsni poremećaj su
1) Opterećenje cijevi prekidača je primarni namotaj visokofrekventnog transformatora, koji je induktivno opterećenje. U trenutku kada se prekidačka cijev uključi, primarni kalem proizvodi veliku udarnu struju, a na oba kraja primarnog namota pojavljuje se visoki udarni vršni napon. U trenutku kada je prekidačka cijev isključena, dio energije se ne prenosi sa primarnog namotaja u sekundarni kalem zbog protoka curenja primarnog namotaja, a taj dio energije pohranjen u induktoru će formirati oscilaciju prigušenja sa šiljcima sa kondenzatorima i otpornicima u kolektorskom kolu, a bit će superponirani na napon isključivanja kako bi se formirao skok napona isključivanja. Ovaj prekid napona napajanja proizvešće istu prolaznu impulsnu struju magnetizacije kao i kada je primarni kalem uključen, a ovaj šum će se odvoditi do ulaznih i izlaznih terminala, što će rezultirati poremećajem provodljivosti, au najgorem slučaju može doći do kvara. cijev prekidača.
2) Visokofrekventna sklopna strujna petlja sastavljena od primarnog namotaja impulsnog transformatora, prekidačke cijevi i filterskog kondenzatora može proizvesti veliko zračenje prostora i formirati radijacijske smetnje. Ako je kapacitet filtriranja kondenzatora nedovoljan ili visokofrekventne karakteristike nisu dobre, visokofrekventna impedancija na kondenzatoru će dovesti visokofrekventnu struju do izvora napajanja naizmjeničnom strujom u diferencijalnom načinu kako bi se stvorio poremećaj provodljivosti.
Elektromagnetski poremećaj uzrokovan diodnim ispravljačkim krugom
|di/dt| struja obrnute povratne struje koju generira ispravljačka dioda u glavnom kolu je mnogo manja od one diode zamašnjaka. Kao izvor elektromagnetnih smetnji, intenzitet smetnji uzrokovan povratnom strujom oporavka ispravljačke diode je velik, a frekvencijski pojas je širok. Skok napona koji generiše ispravljačka dioda je mnogo manji od onog koji nastaje kada se cijev prekidača napajanja u napajanju uključi i isključi. Stoga je moguće proučavati ispravljačko kolo kao dio elektromagnetskog spojnog kanala, bez obzira na utjecaj |dv/dt| i |di/dt| proizveden od ispravljačkih dioda.
Odnos između dv/dt i veličine opterećenja
Dv/dt generiran kada je cijev prekidača za napajanje uključena i isključena je glavni izvor smetnji prekidačkog napajanja. Teorijska analiza i eksperimenti pokazuju da je vrijednost |dv/dt| generisano isključenjem raste sa povećanjem opterećenja, ali promena opterećenja ima mali uticaj na |dv/dt| upaljen. Jer |dv/dt| generirani pri uključivanju i isključivanju je različit, puls smetnji generiran izvana je također različit.
