Mjere za suzbijanje elektromagnetnih smetnji prekidačkog napajanja
Obično, EMI kontrola prekidačkog napajanja uglavnom usvaja tehnologiju filtriranja, tehnologiju zaštite, tehnologiju brtvljenja i tehnologiju uzemljenja. EMI smetnje se mogu podijeliti na smetnje provodljivosti i smetnje zračenja prema ruti prijenosa. Prekidačko napajanje uglavnom provodi smetnje, a njegov frekventni opseg je najširi, oko 10kHz-30MHz. Protumjere za suzbijanje provodnih smetnji su u osnovi riješene u tri frekvencijska opsega: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz i više. Normalne smetnje su uglavnom u opsegu od 10kHz do 150kHz, što se uglavnom rješava općim LC filterom. Common-mode smetnje su uglavnom u opsegu od 150kHz-10 MHz, što se obično rješava filterom za odbacivanje zajedničkog načina. Protivmjere za frekventni opseg iznad 10MHz su poboljšanje oblika filtera i poduzimanje mjera zaštite od elektromagnetskog zračenja.
1 EMI filter sa AC ulazom je usvojen.
Obično postoje dva načina za prijenos struje interferencije na vodiču: zajednički i diferencijalni način rada. Common-mode interferencija je smetnja između fluida nosača i zemlje: smetnja ima istu veličinu i smjer i postoji između bilo koje relativne zemlje izvora napajanja ili između neutralne linije i zemlje, koju uglavnom stvara du/ dt, a di/dt također proizvodi određene smetnje zajedničkog moda. Interferencija diferencijalnog načina rada je interferencija između fluida nosača: interferencija je jednaka po veličini i suprotnog smjera, a postoji između fazne linije i neutralne linije napajanja i fazne linije i fazne linije. Kada se struja interferencije prenosi na vodič, može se pojaviti iu zajedničkom i diferencijalnom modu. Međutim, struja smetnji zajedničkog moda može ometati korisne signale tek nakon što postane struja interferencije diferencijalnog moda.
Postoje gornje dvije vrste smetnji u dalekovodu naizmjenične struje, obično niskofrekventne smetnje u diferencijalnom modu i visokofrekventne smetnje zajedničkog moda. Općenito, amplituda smetnje diferencijalnog moda je mala, frekvencija je niska, a uzrokovane smetnje su male; Uobičajene smetnje imaju veliku amplitudu i visoku frekvenciju, a mogu proizvesti i zračenje kroz žice, što uzrokuje velike smetnje. Ako se na ulaznom kraju napajanja naizmeničnom strujom koristi odgovarajući EMI filter, elektromagnetne smetnje se mogu efikasno potisnuti. Osnovni princip EMI filtera dalekovoda prikazan je na slici 1, na kojoj se kondenzatori diferencijalnog moda C1 i C2 koriste za kratki spoj struje interferencije diferencijalnog moda, dok se kondenzatori za uzemljenje srednjeg voda C3 i C4 koriste za kratki spoj. struja interferencije zajedničkog moda. Common-mode choke coil se sastoji od dva namotaja jednake debljine i namotana na magnetno jezgro u istom smjeru. Ako je magnetna sprega između dva namotaja vrlo bliska, induktivnost curenja će biti vrlo mala, što je slabo u frekvencijskom opsegu dalekovoda.
Reaktanca moda će postati vrlo mala; Kada struja opterećenja teče kroz prigušnicu zajedničkog moda, linije magnetskog polja koje stvaraju zavojnice spojene u seriju na faznoj liniji suprotne su onima koje generiraju zavojnice spojene u seriju na neutralnoj liniji, i one se međusobno poništavaju u magnetno jezgro. Stoga, čak i u slučaju velike struje opterećenja, magnetna jezgra neće biti zasićena. Za interferencijsku struju zajedničkog moda, magnetna polja generirana od strane dvije zavojnice su u istom smjeru, što će predstavljati veliku induktivnost, čime će igrati ulogu u slabljenju signala interferencije zajedničkog moda. Ovdje bi zavojnica za prigušnicu zajedničkog moda trebala biti napravljena od feritnog magnetskog materijala sa visokom propusnošću i dobrim frekvencijskim karakteristikama.
2 Korišćenje apsorpcionog kola za poboljšanje talasnog oblika prebacivanja
Prilikom uključivanja i isključivanja prekidačke cijevi ili diode, postoje induktivnost curenja transformatora, induktivnost linije, skladišni kapacitet diode i distribuirani kapacitet, koji lako generiraju vršni napon na kolektoru, emiteru i diodi prekidačke cijevi. . Obično se usvajaju RC/RCD apsorpcioni krug i RCD strujni krug za apsorpciju napona.
Kada napon na apsorpcionom kolu prijeđe određenu amplitudu, svaki uređaj se brzo uključuje, čime se oslobađa energija prenapona i ograničava udarni napon na određenu amplitudu. Zasićujuća zavojnica sa magnetnim jezgrom ili mikrokristalne magnetne perle su spojene serijski na kolektor cijevi prekidača i pozitivni vod izlazne diode, a materijal je općenito kobalt (Co). Kada prođe normalna struja, magnetsko jezgro je zasićeno i induktivnost je vrlo mala. Jednom kada struja teče u obrnutom smjeru, proizvešće veliku povratnu emf, koja može učinkovito potisnuti obrnutu struju prenapona diode VD.
3 koristeći tehnologiju modulacije frekvencije komutacije
Tehnologija kontrole frekvencije bazira se na činjenici da je energija smetnji preklapanja uglavnom koncentrisana na određenoj frekvenciji i ima veliki spektralni vrh. Ako se ove energije mogu raspršiti u širem frekvencijskom opsegu, može se postići svrha smanjenja vršne vrijednosti spektra interferencije. Obično postoje dvije metode obrade: metoda slučajne frekvencije i metoda frekvencije modulacije.
Metoda nasumične frekvencije je dodavanje nasumične komponente poremećaja u interval prebacivanja kola, tako da se energija smetnje prebacivanja disperguje u određenom frekvencijskom opsegu. Istraživanje je pokazalo da se spektar smetnji prebacivanja promijenio od diskretne vršne pulsne interferencije do kontinuirane distribuirane smetnje, a njena vršna vrijednost je znatno opala.
Metoda frekvencije modulacije je dodavanje ljudskog modulacijskog talasa (bijeli šum) pilastom valu, formiranje bočnog pojasa oko diskretnog frekvencijskog pojasa koji proizvodi smetnje i moduliranje diskretnog frekventnog opsega smetnji u distribuirani frekvencijski pojas. Na ovaj način se energija interferencije raspršuje na ove distribucijske frekvencijske pojaseve. Pod uslovom da ne utiče na radne karakteristike pretvarača, ova metoda upravljanja može dobro suzbiti smetnje pri uključivanju i isključivanju.
4 Usvojena je tehnologija mekog prebacivanja.
Jedna od smetnji prekidačkog napajanja dolazi od du/dt kada je cijev prekidača za napajanje uključena/isključena. Stoga je smanjenje du/dt cijevi prekidača za napajanje važna mjera za suzbijanje smetnji prekidača napajanja. Tehnologija mekog preklapanja može smanjiti du/dt uključivanje/isključivanje cijevi prekidača.
Ako se mali rezonantni element kao što su induktivnost i kapacitivnost doda u krug za uključivanje-isključivanje, formirat će se pomoćna mreža. Proces rezonancije se inducira prije i nakon procesa prebacivanja, tako da napon padne na nulu prije uključivanja prekidača, tako da se fenomen preklapanja napona i struje u procesu prebacivanja može eliminirati, a gubici i smetnje pri prebacivanju mogu biti smanjeni ili čak eliminisani. Ovo kolo se zove meki sklopni krug.
