Меры по подавлению электромагнитных помех в коммутационных источниках питания связи
Тремя элементами, которые формируют электромагнитные помехи, являются источники помех, пути распространения и оборудование, создающее помехи. Поэтому следует приложить усилия для подавления электромагнитных помех со стороны этих трех аспектов.
Целью является подавление источника помех, устранение связи и излучения между источником помех и пострадавшим оборудованием, а также повышение защищенности пострадавшего оборудования, тем самым улучшая характеристики электромагнитной совместимости импульсного источника питания.
1 Используйте фильтры для подавления электромагнитных помех
Фильтрация является важным методом подавления электромагнитных помех. Он может эффективно подавлять проникновение электромагнитных помех в электросети в оборудование, а также препятствовать проникновению электромагнитных помех в оборудование в электросеть. Установка фильтров импульсного источника питания во входных и выходных цепях импульсного источника питания может не только решить проблему кондуктивных помех, но и является важным средством решения проблемы радиационных помех. Технология подавления фильтров делится на два метода: пассивная фильтрация и активная фильтрация.
1.1 Технология пассивной фильтрации
Схемы пассивных фильтров просты, недороги и надежны в работе и являются эффективным способом подавления электромагнитных помех. Пассивные фильтры состоят из катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов, и их прямая функция — устранение кондуктивных излучений.
Из-за большой емкости фильтра в исходной силовой цепи в цепи выпрямителя будет генерироваться импульсный пиковый ток. Этот ток состоит из множества гармонических токов высокого порядка, вызывающих помехи в электросети. Кроме того, при включении или выключении коммутационной трубки в цепи трансформатор находится в первичной обмотке, которая будет генерировать пульсирующий ток. Из-за высокой скорости изменения тока в окружающих цепях будут генерироваться индуцированные токи различной частоты, включая сигналы дифференциальных и синфазных помех. Эти сигналы помех могут передаваться на другие линии электросети через две линии электропередачи и создавать помехи для другого электронного оборудования. Часть фильтрации дифференциального режима на рисунке может уменьшить сигнал дифференциальных помех внутри импульсного источника питания, а также может значительно ослабить сигнал электромагнитных помех, генерируемый при работе самого оборудования и передаваемый в электросеть. По закону электромагнитной индукции получается E-Ldi/dt. E — падение напряжения на L, L — индуктивность, а di/dt — скорость изменения тока. Очевидно, что чем меньше требуемая скорость изменения тока, тем больше необходимая индуктивность.
Сигнал помех, генерируемый петлей импульсного тока посредством электромагнитной индукции и петлей, состоящей из других цепей и земли или шасси, является синфазным сигналом; между коллектором трубки переключателя в цепи импульсного источника питания и другими цепями создается сильное электрическое поле, и схема будет генерировать ток смещения, и этот ток смещения также относится к сигналу синфазных помех. Фильтр синфазного сигнала на рисунке используется для подавления синфазных помех и их ослабления.
1.2 Технология активной фильтрации
Технология активной фильтрации — эффективный метод подавления синфазных помех. Это мера, принимаемая с учетом источника шума (рис. 2). Основная идея состоит в том, чтобы попытаться извлечь из основного контура компенсационный сигнал, равный по размеру и противоположный по фазе сигналу электромагнитных помех, чтобы сбалансировать исходный сигнал помех и достичь цели снижения уровня помех. Как показано на рисунке, эффект усиления тока транзистора используется для преобразования тока эмиттера в базу и его фильтрации в контуре базы. Фильтр, состоящий из R1 и C2, делает пульсацию базы очень маленькой, поэтому пульсации эмиттера также малы. Очень маленький. Поскольку емкость С2 меньше, чем С3, объем конденсатора уменьшается. Этот метод подходит только для низковольтных и маломощных источников питания.
