Схема проектирования электромагнитной совместимости для высокочастотного переключения питания питания
Если проблема электромагнитного помеха (EMI) самого высокочастотного переключающего питания не обрабатывается должным образом, она не только легко загрязняет мощную сетку и непосредственно влияет на нормальную работу другого электрического оборудования, но также легко образует электромагнитное загрязнение при передаче в проблему электромагнитной способности (EMC) проблемы с установкой питания. Эта статья посвящена анализу электромагнитных интерференций, превышающих стандарт в модуле питания на высокочастотном переключателе 1200 Вт (24 В/50А), используемый в панелях питания железнодорожных сигналов, и предлагает меры улучшения.
Электромагнитные помехи, генерируемые высокочастотными расходами по переключению, можно разделить на две категории: проведенные помехи и излучаемые помехи. Проведенные нарушения распространяются через источники питания переменного тока с частотами ниже 30 МГц; Радиационное нарушение распространяется через пространство, с частотами от 30 до 1000 МГц.
Анализ источников электромагнитных нарушений в питания высокой частотной переключения
Перекрытие и транзистор Power Q1 в схеме, а также транзисторы Power Transistors с Q2 на Q5, высокочастотные трансформатор T1 и выходные диоды выпрямителя D1 в D2 в схеме, показанной на рисунке 1B, являются основными источниками электромагнитных интерференций, генерируемых во время работы высокочастотных переключающих поставки. Конкретный анализ заключается в следующем.
Гармоники высокого порядка, генерируемые в процессе выпрямителя, будут генерировать проводимые и излучаемые нарушения вдоль линии электропередачи.
Переключение силовых транзисторов работает в высокочастотных состояниях проводимости и отсечения. Чтобы уменьшить потери переключения, улучшить плотность мощности и общую эффективность, скорость открытия и закрытия переключения транзисторов становится быстрее и быстрее. Как правило, в течение нескольких микросекундов переключение транзисторов открывается и закрывается на этой скорости, образуя напряжение и ток всплеска, что будет генерировать высокочастотные и высоковольтные пиковые гармоники, вызывая электромагнитные помехи для пространства и входных линий переменного тока.
В то же время, когда высокочастотный трансформатор T1 выполняет преобразование мощности, он генерирует чередующее электромагнитное поле, которое излучает электромагнитные волны в пространство, образуя излучения. Распределенная индуктивность и емкость трансформатора колеблются и соединяют входную схему переменного тока посредством распределенной емкости между первичными этапами трансформатора, образуя проводимые нарушения.
Когда выходное напряжение относительно низкое, выходной диод выпрямителя работает в высокочастотном состоянии переключения, а также является источником электромагнитных помех.
Из -за паразитной индуктивности и емкости соединения диодных проводов, а также влияния тока обратного восстановления, он работает при высоких скоростях напряжения и изменения тока. Чем дольше время восстановления диода, тем больше воздействие пикового тока и более сильнее сигнал нарушения, что приводит к высокочастотному ослаблению ослабления, что является типом нарушения проводимости дифференциальной моды.
