Меры по ограничению электромагнитных помех импульсного источника питания
Обычно управление электромагнитными помехами импульсного источника питания в основном использует технологию фильтрации, технологию экранирования, технологию герметизации и технологию заземления. Помехи электромагнитных помех можно разделить на помехи проводимости и помехи излучения в зависимости от маршрута передачи. Импульсный источник питания в основном проводит помехи, а диапазон частот у него самый широкий, около 10кГц-30МГц. Меры противодействия по подавлению кондуктивных помех в основном решаются в трех диапазонах частот: 10кГц-150кГц, 150кГц-10МГц и выше. Нормальные помехи в основном находятся в диапазоне от 10 до 150 кГц, которые обычно устраняются обычным LC-фильтром. Синфазные помехи в основном находятся в диапазоне 150 кГц-10 МГц, которые обычно устраняются с помощью режекторного синфазного фильтра. Контрмеры для диапазона частот выше 10 МГц заключаются в улучшении формы фильтра и принятии мер по электромагнитному экранированию.
Применяется 1 фильтр электромагнитных помех с входом переменного тока.
Обычно существует два способа передачи тока помех по проводнику: синфазный и дифференциальный. Синфазные помехи — это помехи между несущей жидкостью и землей: помехи имеют одинаковую величину и направление и существуют между любым относительным заземлением источника питания или между нейтральной линией и землей, которые в основном генерируются du/ dt и di/dt также создают определенные синфазные помехи. Помехи дифференциального режима — это помехи между несущими жидкостями: помехи равны по величине и противоположны по направлению и существуют между фазовой линией и нейтральной линией источника питания, а также фазовой линией и фазовой линией. При передаче тока помех по проводнику он может проявляться как в синфазном, так и в дифференциальном режиме. Однако ток синфазных помех может создавать помехи полезным сигналам только после того, как он станет током дифференциальных помех.
В линиях электропередачи переменного тока существуют два вышеупомянутых вида помех: обычно низкочастотные дифференциальные помехи и высокочастотные синфазные помехи. Как правило, амплитуда дифференциальных помех мала, частота низкая, а вызванные помехи невелики; Синфазные помехи имеют большую амплитуду и высокую частоту, а также могут создавать излучение по проводам, что приводит к сильным помехам. Если на входе источника питания переменного тока используется соответствующий фильтр электромагнитных помех, можно эффективно подавить электромагнитные помехи. Основной принцип фильтра электромагнитных помех линии электропередачи показан на рисунке 1, на котором конденсаторы дифференциального режима C1 и C2 используются для короткого замыкания тока дифференциальных помех, а конденсаторы промежуточного заземления линии C3 и C4 используются для короткого замыкания. цепь синфазного тока помех. Синфазный дроссель состоит из двух катушек одинаковой толщины, намотанных на магнитопровод в одном направлении. Если магнитная связь между двумя катушками очень тесная, индуктивность рассеяния будет очень маленькой, что плохо в диапазоне частот линии электропередачи.
Реактивное сопротивление моды станет очень малым; Когда ток нагрузки протекает через синфазный дроссель, линии магнитного поля, генерируемые катушками, соединенными последовательно на фазной линии, противоположны линиям, генерируемым катушками, соединенными последовательно на нейтральной линии, и они компенсируют друг друга в магнитный сердечник. Поэтому даже в случае большого тока нагрузки магнитопровод не насыщается. Что касается тока синфазных помех, магнитные поля, генерируемые двумя катушками, имеют одинаковое направление, что создает большую индуктивность и, таким образом, играет роль в ослаблении сигнала синфазных помех. Здесь синфазный дроссель должен быть изготовлен из ферритового магнитного материала с высокой проницаемостью и хорошими частотными характеристиками.
2 Использование схемы поглощения для улучшения формы сигнала переключения
Во время включения и выключения трубки переключателя или диода существуют индуктивность утечки трансформатора, линейная индуктивность, накопительная емкость диода и распределенная емкость, которые легко создают пиковое напряжение на коллекторе, эмиттере и диоде трубки переключателя. . Обычно используются схема поглощения RC/RCD и схема поглощения перенапряжения УЗО.
Когда напряжение в цепи поглощения превышает определенную амплитуду, каждое устройство быстро включается, тем самым высвобождая энергию перенапряжения и ограничивая перенапряжение определенной амплитудой. Катушка с насыщающимся магнитным сердечником или микрокристаллические магнитные шарики соединены последовательно на коллекторе трубки переключателя и положительном выводе выходного диода, а материалом обычно является кобальт (Co). При прохождении нормального тока магнитопровод насыщается и индуктивность очень мала. Как только ток потечет в обратном направлении, он создаст большую противо-ЭДС, которая может эффективно подавлять обратный импульсный ток диода VD.
3 с использованием технологии частотной модуляции переключения
Технология управления частотой основана на том, что энергия коммутационных помех в основном сосредоточена на определенной частоте и имеет большой спектральный пик. Если эти энергии можно распределить в более широком диапазоне частот, можно достичь цели уменьшения пикового значения спектра помех. Обычно существует два метода обработки: метод случайной частоты и метод частоты модуляции.
Метод случайной частоты заключается в добавлении случайной составляющей помехи к интервалу переключения схемы, так что энергия помех переключения распределяется в определенной полосе частот. Исследования показывают, что спектр коммутационной помехи изменился от дискретной пиковой импульсной помехи к непрерывной распределенной помехе, а ее пиковое значение значительно снизилось.
Метод частотной модуляции заключается в добавлении волны человеческой модуляции (белого шума) к пилообразной волне, формировании боковой полосы вокруг дискретной полосы частот, которая создает помехи, и модуляции дискретной полосы частот помех в распределенную полосу частот. Таким образом, энергия помех распределяется по этим полосам частот распределения. При условии невлияния на рабочие характеристики преобразователя этот метод управления вполне позволяет подавить помехи при включении и выключении.
4. Применяется технология мягкого переключения.
Одна из помех при импульсном источнике питания исходит от du/dt, когда трубка переключателя питания включена/выключена. Поэтому уменьшение du/dt трубки переключателя мощности является важной мерой по подавлению помех импульсного источника питания. Технология мягкого переключения может уменьшить du/dt трубки переключателя вкл/выкл.
Если в двухпозиционную цепь добавить небольшой резонансный элемент, такой как индуктивность и емкость, образуется вспомогательная сеть. Резонансный процесс вызывается до и после процесса переключения, так что напряжение падает до нуля перед включением переключателя, чтобы можно было устранить явление перекрытия напряжения и тока в процессе переключения, а также можно устранить потери при переключении и помехи. быть сокращены или даже устранены. Эта схема называется схемой мягкого переключения.
