Причины электромагнитной совместимости, вызванные переключением источников питания
Импульсный источник питания 24 В работает в коммутационном состоянии высокого напряжения и большого тока, и причины проблем электромагнитной совместимости довольно сложны. Что касается электромагнитной совместимости всей машины, то в основном это связь по общему сопротивлению, связь между линиями, связь по электрическому полю и связь по магнитному полю, связь по электромагнитным волнам. Тремя элементами электромагнитной совместимости являются: источник помех, путь распространения и объект, создающий помехи. Общая импедансная связь – это, главным образом, общее электрическое сопротивление между источником помех и объектом, подвергающим помехам, через которое мешающий сигнал попадает в объект, подвергающийся помехам. Соединение между линиями — это, главным образом, взаимное соединение проводов или линий печатной платы, которые генерируют напряжения помех и токи помех из-за параллельного подключения.
Связь электрического поля обусловлена главным образом наличием разности потенциалов и связью индуцированного электрического поля с возмущённым телом. Связь магнитного поля – это, главным образом, связь низкочастотного магнитного поля, генерируемого вблизи сильноточной импульсной линии электропередачи, с возмущающим объектом. Связь электромагнитного поля в основном вызвана высокочастотными электромагнитными волнами, генерируемыми пульсирующим напряжением или током, которые распространяются наружу через пространство и вызывают связь с соответствующим возмущенным телом. На самом деле, каждый метод соединения нельзя строго различить, но фокус разный.
В импульсном источнике питания 24 В основная трубка силового переключателя работает в режиме высокочастотного переключения при очень высоком напряжении. Напряжение переключения и ток переключения близки к прямоугольным волнам. Из анализа спектра известно, что прямоугольный сигнал содержит богатые гармоники высокого порядка. Спектр этой гармоники высокого порядка может достигать частоты, более чем в 1000 раз превышающей 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 выключении при высоких частоты. Эти гармонические колебания порождают гармоники высокого порядка, которые вводятся во внутреннюю цепь через распределенную емкость между трубкой переключателя и радиатором или излучаются в пространство через радиатор и трансформатор.
Он используется в выпрямительных и обратных диодах, а также является важной причиной высокочастотных помех. Поскольку выпрямительные и обратные диоды работают в высокочастотном переключающем состоянии, из-за существования паразитной индуктивности выводов диода, емкости перехода и влияния обратного восстанавливающегося тока они работают при очень высоких скоростях изменения напряжения и тока, и производят высокочастотные колебания. Поскольку выпрямитель и обратные диоды 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 положительные цепи активного коэффициента мощности. При этом для повышения эффективности и надежности цепей и снижения электрических напряжений силовых устройств широко применяется технология плавного переключения. Среди них наиболее 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 для передачи энергии используются L и C, а для достижения однонаправленного преобразования энергии используются характеристики однонаправленной проводимости диодов. Поэтому диоды в резонансном контуре стали основным источником электромагнитных помех.
В импульсных источниках питания 24 В индуктивности и конденсаторы накопления энергии обычно используются для формирования цепей фильтров L и C для фильтрации сигналов дифференциальных и синфазных помех, а также для преобразования прямоугольных сигналов переменного тока в гладкие сигналы постоянного тока. Из-за распределенной емкости катушки индуктора собственная резонансная частота катушки индуктора снижается, в результате чего большое количество высокочастотных помех проходит через катушку индуктора и распространяется наружу вдоль линии питания переменного тока или выходной линии постоянного тока. . По мере увеличения частоты интерференционного сигнала емкость и фильтрующий эффект конденсатора фильтра продолжают уменьшаться из-за влияния индуктивности вывода. Пока резонансная частота не станет выше резонансной частоты, конденсатор полностью теряет свою функцию и становится индуктивным. Неправильное использование конденсаторов фильтра и слишком длинные провода также являются причинами электромагнитных помех.
Благодаря высокой плотности мощности и высокому уровню интеллекта импульсный источник питания 24 В оснащен микропроцессором MCU. Следовательно, оно может варьироваться от сигналов напряжения почти киловольт до сигналов напряжения всего несколько вольт; от высокочастотных цифровых сигналов к низкочастотным аналоговым сигналам. Распределение поля внутри источника сигнала и питания довольно сложное. Необоснованная разводка печатной платы, необоснованная конструкция конструкции, необоснованная входная фильтрация линии электропередачи, необоснованная проводка входной и выходной линии электропередачи, а также необоснованная конструкция ЦП и схем обнаружения - все это приведет к нестабильной работе системы или таким проблемам, как электростатический разряд и быстрые электрические переходные процессы. Переменные импульсные пачки, удары молний, скачки напряжения и помехи проводимости, радиационные помехи и снижение устойчивости к излучаемым электромагнитным полям.
