Электромагнитная совместимость блока питания
Причины проблем с электромагнитной совместимостью, вызванных импульсными источниками питания, довольно сложны, поскольку они работают в условиях переключения высокого напряжения и сильного тока. С точки зрения электромагнитных свойств всей машины, в основном, это общая импедансная связь, линейная связь, связь по электрическому полю, связь по магнитному полю и связь по электромагнитным волнам. Связь общего импеданса - это, в основном, электрический общий импеданс между источником возмущения и возмущающим телом, через который сигнал возмущения входит в возмущающее тело. Линейная связь - это в основном взаимная связь проводов или линий печатных плат, которые создают помехи по напряжению и току из-за параллельной проводки. Связь электрического поля в основном связана с существованием разности потенциалов, которая создает связь поля индуцированного электрического поля с возмущенным телом. Связь магнитного поля в основном относится к связи низкочастотного магнитного поля, генерируемого вблизи сильноточной импульсной линии электропередач, с возмущающим объектом. Связь электромагнитного поля в основном связана с высокочастотными электромагнитными волнами, генерируемыми пульсирующим напряжением или током, излучаемым наружу через пространство, и связью с соответствующим возмущенным телом. На самом деле нельзя строго выделить каждый способ сцепления, но акценты разные.
В импульсном источнике питания основная силовая коммутационная лампа работает в режиме высокочастотного переключения при очень высоком напряжении. Напряжение переключения и ток переключения близки к прямоугольным. Согласно спектральному анализу сигнал прямоугольной формы содержит богатые гармоники высокого порядка. Частотный спектр высшей гармоники может более чем в 1000 раз превышать частоту прямоугольной волны. В то же время из-за индуктивности рассеяния и распределенной емкости силового трансформатора и неидеального рабочего состояния основного силового коммутационного аппарата часто генерируются высокочастотные и высоковольтные пиковые гармонические колебания при включении или выключении высокой частоты. . Высшие гармоники, генерируемые гармоническим колебанием, передаются во внутреннюю цепь через распределенную емкость между переключающей трубкой и излучателем или излучаются в пространство через излучатель и трансформатор. Переключающие диоды, используемые для выпрямления и обратного хода, также являются важной причиной высокочастотных помех. Поскольку выпрямительные и обратные диоды работают в высокочастотном режиме переключения, наличие паразитной индуктивности вывода диода, наличие емкости перехода и влияние обратного тока восстановления заставляют его работать при очень высоком напряжении и скорость изменения тока и производят высокочастотные колебания. Выпрямительные и обратные диоды обычно располагаются ближе к выходной линии источника питания, и создаваемые ими высокочастотные помехи, скорее всего, передаются через выходную линию постоянного тока. Чтобы улучшить коэффициент мощности, импульсный источник питания использует активную схему коррекции коэффициента мощности. При этом для повышения эффективности и надежности схемы и снижения электрических нагрузок силового устройства используется большое количество технологий мягкого переключения. Среди них наиболее широко используются технологии переключения с нулевым напряжением, нулевым током или нулевым напряжением/нулевым током. Эта технология значительно снижает электромагнитные помехи, создаваемые коммутационными устройствами. Однако в большинстве схем неразрушающего поглощения с плавным переключением для передачи энергии используются L и C, а для реализации однонаправленного преобразования энергии используется однонаправленная проводимость диодов. Поэтому диоды в резонансном контуре становятся основным источником электромагнитных помех.
В импульсных источниках питания обычно используются катушки индуктивности и конденсаторы для накопления энергии, образующие схемы L- и C-фильтров для фильтрации дифференциальных и синфазных сигналов помех. Из-за распределенной емкости катушки индуктивности собственная резонансная частота катушки индуктивности снижается, так что большое количество высокочастотных сигналов помех проходит через катушку индуктивности и распространяется наружу по линии питания переменного тока или выходу постоянного тока. линия. По мере увеличения частоты сигнала помехи влияние ведущей индуктивности конденсатора фильтра приводит к постоянному снижению емкости и эффекта фильтрации и даже приводит к изменению параметров конденсатора, что также является причиной электромагнитных помех.
