Elektromagnetisk kompatibilitetsdesign för att byta strömförsörjning
Elektromagnetisk kompatibilitet för switchade strömförsörjningar hänvisar till samexistensen av olika elektriska enheter inom ett begränsat utrymme, tid och frekvensspektrum utan att orsaka en minskning av prestanda. Den omfattar två aspekter: elektromagnetisk störning (EMD) och elektromagnetisk känslighet (EMS). EMD hänvisar till det externa bruset som avges av elektriska produkter, medan EMS hänvisar till elektriska produkters förmåga att motstå extern elektromagnetisk störning. En enhet med god elektromagnetisk kompatibilitet bör varken påverkas av den omgivande elektromagnetiska miljön eller orsaka elektromagnetisk störning i omgivningen.
Effektomkopplingstransistorn i en switchande strömförsörjning genererar betydande spännings- och strömhopp under på/av-processen vid höga frekvenser, vilket resulterar i starka elektromagnetiska störningar, men frekvensområdet för interferensen (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Elektromagnetiska trakasserier
Diskussionen om elektromagnetisk interferens förs generellt ur tre aspekter: egenskaperna hos interferenskällan, kopplingskanalegenskaperna för interferensen och egenskaperna hos den störda kroppen.
2.1 Huvudkällor för elektromagnetisk störning i switchade strömförsörjningar
De elektromagnetiska störningskällorna i switchade strömförsörjningar inkluderar huvudsakligen omkopplingsenheter, dioder och icke-linjära passiva komponenter; Felaktig kabeldragning av kretskort är också en viktig faktor som orsakar elektromagnetiska störningar i switchade strömförsörjningar.
2.1.1 Elektromagnetisk störning som genereras av omkopplarkretsar
För omkoppling av strömförsörjning är elektromagnetisk störning som genereras av omkopplingskretsen en av huvudkällorna till störningar. Switchkretsen är kärnan i en switchande strömförsörjning, huvudsakligen sammansatt av switchrör och hög-transformatorer. Dv/dt som genereras av den är en puls med stor amplitud, ett brett frekvensband och rikliga övertoner. Den främsta orsaken till denna pulsstörning är
1) Belastningen av omkopplarröret är den primära spolen i hög-transformatorn, som är en induktiv belastning. I det ögonblick då omkopplarröret slås på genereras en stor överspänningsström i primärspolen, och hög överspänningstoppspänning uppträder i båda ändarna av primärspolen; I det ögonblick då omkopplarröret kopplas bort, på grund av läckflödet från primärspolen, överförs inte en del av energin från primärspolen till sekundärspolen. Energin som lagras i induktorn kommer att bilda en avklingningsoscillation med en topp med kapacitansen och resistansen i kollektorkretsen, som kommer att överlagras på avstängningsspänningen för att bilda en avstängningsspänningstopp. Denna typ av spänningsavbrott kommer att generera samma transienta magnetiseringsimpulsström som när primärspolen är ansluten. Detta brus kommer att ledas till ingångs- och utgångsterminalerna och bilda ledande störningar, och i svåra fall kan det bryta ner omkopplarröret.
2) Den högfrekventa omkopplingsströmslingan som består av primärspolen, omkopplingsröret och filtreringskondensatorn i pulstransformatorn kan generera betydande rumslig strålning och bilda strålningsstörningar. Om filtreringskapaciteten hos kondensatorn är otillräcklig eller om hög-frekvensegenskaperna är dåliga, kommer hög-impedansen på kondensatorn att orsaka hög-ström att leda till AC-strömförsörjningen i ett differentiellt läge, vilket bildar ledningsstörningar.
