Причины электромагнитной совместимости, вызванные импульсным источником питания
Импульсный источник питания 24 В работает в режиме переключения высокого напряжения и сильного тока, и причины проблем электромагнитной совместимости довольно сложны. Что касается электромагнитной совместимости всей машины, в основном существует несколько видов связи по общему сопротивлению, линейной связи, связи по электрическому полю и связи по магнитному полю, связи по электромагнитным волнам. Тремя элементами электромагнитной совместимости являются: источник помех, путь распространения и объект, вызывающий возмущение. Связь по общему сопротивлению — это, главным образом, общее сопротивление между источником и объектом, через которое сигнал может проникнуть в объект. Линейное соединение в основном относится к взаимному соединению проводов или линий печатной платы, которые генерируют мешающее напряжение и мешающий ток из-за параллельного подключения.
Связь электрического поля происходит главным образом из-за существования разности потенциалов, и индуцированное электрическое поле связано с возмущенным объектом. Связь магнитного поля — это, главным образом, связь низкочастотного магнитного поля, генерируемого вблизи импульсной линии электропередачи большого тока, с царапающим объектом. Связь с электромагнитным полем происходит главным образом за счет высокочастотной электромагнитной волны, генерируемой пульсирующим напряжением или током, которая распространяется наружу через пространство и связывает соответствующий нарушенный объект. На самом деле, каждый режим связи нельзя строго различить, но акцент делается на другом.
В импульсном источнике питания 24 В основная трубка переключателя мощности работает в режиме высокочастотного переключения при очень высоком напряжении, а напряжение переключения и ток переключения близки к прямоугольным волнам. Из анализа спектра известно, что сигнал прямоугольной волны содержит большое количество высших гармоник, а спектр высших гармоник может более чем в 1000 раз превышать частоту прямоугольной волны. В то же время из-за индуктивности рассеяния и распределенной емкости силового трансформатора, а также неидеального рабочего состояния главного силового коммутационного устройства часто возникают высокочастотные и высоковольтные пиковые гармонические колебания при включении или включении высокой частоты. выключается, а высшие гармоники, генерируемые этим гармоническим колебанием, передаются во внутреннюю цепь через распределенную емкость между трубкой переключателя и излучателем или излучаются в пространство через излучатель и трансформатор.
Диоды, используемые для выпрямления и свободного хода, также являются важной причиной высокочастотных помех. Поскольку выпрямитель и обратные диоды работают в высокочастотном переключающем состоянии, из-за наличия паразитной индуктивности вывода, емкости перехода и влияния обратного восстанавливающегося тока они работают при очень высокой скорости изменения напряжения и тока и создают высокочастотный сигнал. колебание. Поскольку выпрямитель и обратный диод обычно располагаются близко к выходной линии питания, генерируемые ими высокочастотные помехи легко передаются через выходную линию постоянного тока.
Для улучшения коэффициента мощности импульсного источника питания 24 В используются схемы активной коррекции коэффициента мощности. В то же время, чтобы повысить эффективность и надежность схемы и снизить электрическое напряжение силовых устройств, применяется большое количество технологий плавного переключения. Среди них широко используется технология переключения с нулевым напряжением, нулевым током или нулевым током. Эта технология значительно снижает электромагнитные помехи, создаваемые коммутационными устройствами. Однако в большинстве схем поглощения без потерь с мягким переключением используются L и C для передачи энергии, а для реализации однонаправленного преобразования энергии используется однонаправленная проводимость диодов. Поэтому диоды в этом резонансном контуре становятся основным источником электромагнитных помех.
В импульсном источнике питания 24 В схемы фильтров L и C обычно состоят из индуктивностей и конденсаторов накопления энергии, которые могут фильтровать сигналы дифференциальных и синфазных помех и преобразовывать прямоугольные сигналы переменного тока в плавные сигналы постоянного тока. Из-за распределенной емкости катушки индуктивности собственная резонансная частота катушки индуктивности снижается, поэтому большое количество высокочастотных помеховых сигналов проходят через катушку индуктивности и распространяются наружу по линии питания переменного тока или выходной линии постоянного тока. . С увеличением частоты возмущающего сигнала емкость и фильтрующее действие конденсатора фильтра постоянно уменьшаются из-за влияния индуктивности выводов, пока она не станет выше резонансной частоты, он полностью потеряет свою функцию и станет индуктивным. Неправильное использование конденсаторов фильтра и слишком длинные провода также являются причиной электромагнитных помех.
Из-за высокой плотности мощности и высокого интеллекта импульсного источника питания 24 В с микропроцессором MCU сигнал напряжения от высокого до почти тысячи вольт составляет всего несколько вольт. От высокочастотных цифровых сигналов до низкочастотных аналоговых сигналов распределение поля внутри источника питания довольно сложное. Неразумное подключение печатной платы, необоснованная конструкция конструкции, необоснованная входная фильтрация шнура питания, необоснованная разводка входного и выходного шнура питания, а также необоснованная конструкция ЦП и схемы обнаружения - все это приведет к нестабильной работе системы или снижению устойчивости к излучаемым электромагнитным полям, таким как электростатический разряд, быстрые электрические переходные процессы, удар молнии, перенапряжение и помехи проводимости, радиационные помехи.
