Характеристики импульсных источников питания связи и методы подавления электромагнитных помех
С развитием современных электронных технологий и силовых устройств импульсный источник питания благодаря своим небольшим размерам, легкому весу, высокой производительности, высокой надежности и другим характеристикам широко используется в системах связи, автоматическом управлении, бытовой технике и других областях, особенно широко используется в программно-управляемая коммутация, оптическая передача данных, беспроводные базовые станции, системы кабельного телевидения и IP-сети являются основой нормальной работы оборудования информационных технологий. Однако в коммутационных источниках питания обычно используется технология широтно-импульсной модуляции (ШИМ), его переключающие устройства работают в высокочастотном состоянии включения и выключения, поскольку высокочастотный быстрый переходный процесс сам по себе является источником электромагнитных помех, он создает электромагнитные помехи. Сигналы помех (EMI) имеют широкий диапазон частот, но также имеют определенную амплитуду, из-за проводимости и излучения загрязняют электромагнитную среду, оборудование связи и электронные продукты вызывают помехи. Кроме того, коммутационный источник питания обладает сильной защитой от электромагнитных помех, особенно при грозах, скачках напряжения, напряжении сети, электрическом поле, магнитном поле, электромагнитной волне, электростатическом разряде, взрыве, падении напряжения, устойчивости к радиочастотному электромагнитному полю, излучаемым устойчивость, кондуктивная эмиссия, радиационная эмиссия и другие элементы должны соответствовать положениям соответствующих стандартов ЭМС.
1, электромагнитные помехи, создаваемые схемой переключения
Схема переключения представляет собой ядро импульсного источника питания, состоящее в основном из переключающих ламп и высокочастотных трансформаторов, которое создает dv/dt импульс с большой амплитудой, широкой полосой пропускания и богатым гармониками. Основная причина возникновения таких импульсных помех двоякая: с одной стороны, нагрузкой коммутационной трубки является первичная обмотка высокочастотного трансформатора, которая является индуктивной нагрузкой. В момент проводимости переключающей трубки первичная катушка создает большой пусковой ток, а в первичной катушке на обоих концах - высокий скачок напряжения; в коммутационной трубке отключение происходит мгновенно, из-за потока рассеяния первичной катушки, в результате чего часть энергии не передается от первичной катушки к вторичной, запасенная в индуктивности эта часть энергии будет и Коллекторная цепь при формировании емкости, сопротивления со всплеском затухания колебаний, наложенного на напряжение отключения, формирование выброса напряжения отключения. Оно будет накладываться на напряжение выключения, образуя всплеск напряжения выключения. Это прерывание напряжения источника питания приведет к тому же переходному току воздействия намагничивания при включенной первичной катушке, этот шум будет передан на выход выхода, образуя помехи проводимости. Другой аспект первичной катушки импульсного трансформатора, переключающие трубки и фильтрующие конденсаторы представляют собой высокочастотную переключающую токовую петлю, которая может создавать большое пространственное излучение, образуя радиационные помехи.
2, время обратного восстановления диода, вызванное помехами высокочастотной схемы выпрямителя в прямой проводимости выпрямительного диода, когда существует большой поток прямого тока, в его обратном напряжении смещения и повороте на отсечку из-за PN-перехода в накопление большего количества носителей, и, следовательно, в носителях до исчезновения периода времени ток будет течь в обратном направлении, в результате чего исчезновение носителей при обратном восстановлении тока резко сокращается, и возникновение большого изменения в текущем.
Меры по подавлению электромагнитных помех
Тремя элементами электромагнитных помех являются источник помех, путь распространения и оборудование, вызывающее помехи. Таким образом, подавление электромагнитных помех должно рассматриваться с учетом этих трех аспектов.
Целью подавления источника помех, устранения связи и излучения между источником помех и нарушенным оборудованием, а также улучшения устойчивости поврежденного оборудования с целью улучшения характеристик электромагнитной совместимости импульсного источника питания.
Использование фильтров для подавления электромагнитных помех
Фильтрация является важным методом подавления электромагнитных помех, который может эффективно подавлять электромагнитные помехи в электросети, попадающие в оборудование, а также подавлять электромагнитные помехи внутри оборудования в электросети. Установка фильтров импульсного источника питания во входных и выходных цепях импульсного источника питания может не только решить проблему кондуктивных помех, но и стать важным средством решения проблемы радиационных помех. Технология подавления фильтров делится на два способа: пассивная фильтрация и активная фильтрация.
Технология пассивной фильтрации
Из-за большой емкости конденсаторов фильтра в исходной схеме питания схема выпрямителя будет производить импульсный всплеск тока, который состоит из очень большого количества токов высших гармоник, вызывающих помехи в электросети; кроме того, проводимость коммутационной трубки или ее отключение в цепи и первичных катушках трансформатора будут создавать пульсирующие токи. Из-за высокой скорости изменения тока окружающая цепь будет создавать индуцированные токи различной частоты, включая сигналы дифференциальных и синфазных помех. Эти сигналы помех могут передаваться через две линии электропередачи в остальную часть сети и создавать помехи. с другим электронным оборудованием. Часть рисунка, фильтрующая дифференциальный режим, может уменьшить сигнал помех дифференциального режима внутри импульсного источника питания, но также может значительно ослабить сигнал электромагнитных помех, генерируемый самим оборудованием, когда работа передается в электросеть. А согласно закону электромагнитной индукции E-Ldi/dt, E — падение напряжения на L, L — индуктивность, di/dt для скорости изменения тока. Очевидно, что чем меньше скорость изменения тока, тем большая индуктивность требуется.
