Generering og undertrykkelse af elektromagnetisk interferens i skiftende strømforsyning
Elektromagnetisk kompatibilitet EMC er forkortelsen for engelsk elektromagnetisk kompatibilitet. Det omfatter to betydninger. For det første skal den elektromagnetiske stråling, der genereres af udstyret i arbejdet, begrænses til et vist niveau. For det andet skal selve udstyret have en vis anti-interferensevne. Den skal have tre elementer: interferenskilde, koblingskanal og følsom krop. Undertrykkelse af interferens ved at skifte strømforsyning til elektroniske kredsløb er af stor betydning for at sikre normal og stabil drift af elektroniske systemer. Ved at analysere interferenskilder og koblingskanaler i skiftende strømforsyning fremlægger dette papir effektive foranstaltninger til at undertrykke interferens. Design- og fremstillingsmetoden til at skifte strømforsyningstransformator er fremlagt.
Interferenskilder og koblingskanaler i skiftende strømforsyning
Skiftende strømforsyning ensretter først strømfrekvensens vekselstrøm til jævnstrøm, ændrer den derefter til højfrekvens gennem styringen af koblingsrøret og udsender den derefter gennem ensretterfilterkredsløbet for at opnå en stabil jævnstrømsspænding, så den indeholder en meget harmonisk interferens. På samme tid vil der på grund af transformatorens lækinduktans og spidsbelastningen forårsaget af udgangsdiodens omvendte genopretningsstrøm blive produceret elektromagnetisk interferens af forskellige grader. Interferensen i skiftende strømforsyning er hovedsageligt koncentreret om komponenter med store spændings- og strømændringer (det vil sige store dv/dt eller di/dt), især koblingsrør, udgangsdioder og højfrekvente transformere. Samtidig vil den omstrejfende kapacitans lede støjen fra strømnettet til strømforsyningen til det elektroniske system og forstyrre det elektroniske kredsløbs arbejde. Lad os her analysere årsagerne til flere slags interferens og deres koblingsveje.
Filtreringsinterferensen, der genereres af udgangsensretterfilterkredsløbet, anvender generelt broensretter- og kondensatorfilterkredsløb ved udgangsenden af skiftende strømforsyning. På grund af ensretterdiodens ulinearitet og filterkondensatorens energilagringsfunktion bliver udgangsstrømmen en periodisk spidsstrøm med kort tid og høj spidsværdi. Denne forvrængede indgangsstrøm indeholder udover grundbølgen også rige højere harmoniske komponenter.
Interferens genereret af koblingskredsløb
Kernen i koblingskredsløbet er også en af hovedinterferenskilderne, som hovedsageligt består af koblingsrør og højfrekvenstransformer. Dv/dt genereret af switch-røret har en stor puls, et bredt frekvensbånd og rige harmoniske. Hovedårsagerne til denne pulsinterferens er:
(1) I det øjeblik, hvor omskifterrøret tændes, genererer transformatorens primærvikling en stor indkoblingsstrøm, og en høj overspændingsspidsspænding vises i begge ender af primærviklingen; I det øjeblik, hvor kontakten er slukket, overføres en del af energien ikke fra primærspolen til sekundærspolen på grund af primærspolens lækageflux, og denne del af energien, der er lagret i lækinduktansen, vil danne en dæmpningsoscillation med en peak med interelektrodekapacitansen og modstanden af selve omskifterrøret, og vil blive overlejret på kontaktrørets sluk-spænding for at danne en sluk-spidsspænding. Denne støj vil blive ført til indgangs- og udgangsterminalerne og danner ledet interferens.
(2) Når udgangsdioden tændes i fremadgående retning, akkumuleres ladningen i PN-forbindelsen, og når dioden påføres en omvendt spænding, vil den akkumulerede ladning forsvinde, og en omvendt strøm vil blive genereret. Fordi frekvensen af V i det sekundære ensretterkredsløb er meget høj, når der skiftes, det vil sige, at tiden fra on til off er meget kort, og stigningen i omvendt strøm vil opstå, hvis den lagrede ladning forsvinder i løbet af kort tid. På grund af eksistensen af distribueret kapacitans og distribueret induktans i DC-output, bliver interferensen forårsaget af bølge højfrekvent dæmpning og oscillationsreduktion.
(3) Den højfrekvente koblingsstrømsløjfe, der består af højfrekvent transformatorprimærspole, koblingsrør og filterkondensator, kan generere stor rumstråling og danne strålingsinterferens.
Interferenskoblingskanal
På grund af spredningskapacitansen mellem transformatorens primære viklinger forplanter den common-mode interferens, der genereres af omskifterkredsløbet, sig gennem transformeren i primær- og sekundærsiden. Forholdsmæssigt set er interferensstien til differentialtilstanden enkel og nem at håndtere. Dette papir introducerer hovedsageligt generering og undertrykkelse af common mode interferens.
