Foranstaltninger til at begrænse elektromagnetisk interferens fra skiftende strømforsyning
Normalt vedtager EMI-styring af skiftende strømforsyning hovedsagelig filtreringsteknologi, afskærmningsteknologi, tætningsteknologi og jordingsteknologi. EMI-interferens kan opdeles i ledningsinterferens og strålingsinterferens i henhold til transmissionsvejen. Skiftende strømforsyning leder hovedsageligt interferens, og dens frekvensområde er det bredeste, omkring 10 kHz-30MHz. Modforanstaltningerne til at undertrykke ledet interferens er grundlæggende løst i tre frekvensbånd: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz og derover. Normal interferens er hovedsageligt i intervallet 10kHz til 150kHz, hvilket generelt løses af et generelt LC-filter. Common-mode-interferens er hovedsageligt i området 150 kHz-10 MHz, hvilket normalt løses med common-mode-afvisningsfilter. Modforanstaltningerne for frekvensbåndet over 10MHz er at forbedre filterets form og tage elektromagnetiske afskærmningsforanstaltninger.
1 EMI-filter med AC-indgang anvendes.
Normalt er der to måder at transmittere interferensstrøm på lederen: common mode og differential mode. Common-mode interferens er interferensen mellem bærevæsken og jorden: interferensen har samme størrelse og retning og eksisterer mellem en hvilken som helst relativ jord i strømforsyningen eller mellem den neutrale linje og jorden, som hovedsageligt genereres af du/ dt, og di/dt producerer også visse common-mode interferens. Den differentielle tilstandsinterferens er interferensen mellem bærevæsker: interferensen er lige stor og modsat i retning og eksisterer mellem faselinjen og den neutrale linje af strømforsyningen og faselinjen og faselinjen. Når interferensstrømmen transmitteres på lederen, kan den optræde i både common mode og differential mode. Common-mode interferensstrøm kan dog kun interferere med nyttige signaler, efter at den bliver til differential-mode interferensstrøm.
Der er de ovennævnte to slags interferens i vekselstrømstransmissionsledningen, normalt lavfrekvent differentialtilstandsinterferens og højfrekvent common mode-interferens. Generelt er amplituden af differentialtilstandsinterferens lille, frekvensen er lav, og den forårsagede interferens er lille; Common-mode interferens har stor amplitude og høj frekvens, og den kan også producere stråling gennem ledninger, hvilket forårsager stor interferens. Hvis der bruges et passende EMI-filter ved indgangsenden af AC-strømforsyningen, kan elektromagnetisk interferens effektivt undertrykkes. Det grundlæggende princip for EMI-filteret for strømforsyningen er vist i figur 1, hvor differentialmodekondensatorerne C1 og C2 bruges til at kortslutte differentialtilstandsinterferensstrømmen, mens mellemledningsjordingskondensatorerne C3 og C4 bruges til at kortslutte. kredsløb common mode interferensstrømmen. Common-mode drosselspole er sammensat af to spoler med samme tykkelse og viklet på en magnetisk kerne i samme retning. Hvis den magnetiske kobling mellem de to spoler er meget tæt, vil lækinduktansen være meget lille, hvilket er dårligt i elledningens frekvensområde.
Modusreaktansen bliver meget lille; Når belastningsstrømmen løber gennem common-mode droslen, er de magnetiske feltlinjer, der genereres af spolerne forbundet i serie på faselinjen, modsatte af dem, der genereres af spolerne, der er forbundet i serie på den neutrale linje, og de ophæver hinanden i magnetisk kerne. Derfor, selv i tilfælde af stor belastningsstrøm, vil den magnetiske kerne ikke blive mættet. For common-mode interferensstrømmen er de magnetiske felter, der genereres af de to spoler, i samme retning, hvilket vil præsentere en stor induktans, og dermed spille en rolle i at dæmpe common-mode interferenssignalet. Her bør common mode chokeren være lavet af ferritmagnetisk materiale med høj permeabilitet og gode frekvenskarakteristika.
2 Brug af absorptionskredsløb til at forbedre koblingsbølgeformen
Under tænding og slukning af omskifterrøret eller -dioden er der transformatorlækageinduktans, linjeinduktans, diodelagringskapacitans og distribueret kapacitans, som er nemme at generere spidsspænding på kollektoren, emitteren og dioden på kontaktrøret . Normalt anvendes RC/RCD-absorptionskredsløb og RCD-overspændingsabsorptionskredsløb.
Når spændingen på absorptionskredsløbet overstiger en vis amplitude, tændes hver enhed hurtigt, hvilket frigiver overspændingsenergien og begrænser overspændingen til en bestemt amplitude. En mættelig magnetisk kernespole eller mikrokrystallinske magnetiske perler er forbundet i serie på samlerøret på omskifterrøret og udgangsdiodens positive ledning, og materialet er generelt kobolt (Co). Når normal strøm passerer, er den magnetiske kerne mættet, og induktansen er meget lille. Når strømmen kommer til at flyde i den modsatte retning, vil den producere en stor tilbage-emk, som effektivt kan undertrykke den omvendte bølgestrøm af diode VD.
3 ved hjælp af koblingsfrekvensmodulationsteknologi
Frekvensstyringsteknologi er baseret på det faktum, at energien fra skifteinterferens hovedsageligt er koncentreret ved en bestemt frekvens og har en stor spektrumtop. Hvis disse energier kan spredes i et bredere frekvensbånd, kan formålet med at reducere spidsværdien af interferensspektret opnås. Der er normalt to behandlingsmetoder: tilfældig frekvensmetode og modulationsfrekvensmetode.
Den tilfældige frekvensmetode er at tilføje en tilfældig forstyrrelseskomponent til kredsløbets koblingsinterval, således at koblingsinterferensenergien spredes i et bestemt frekvensbånd. Forskningen viser, at spektret af switching interferens har ændret sig fra diskret peak puls interferens til kontinuerlig distribueret interferens, og dens peak værdi er faldet meget.
Modulationsfrekvensmetoden er at tilføje menneskelig modulationsbølge (hvid støj) til savtandsbølgen, danne sidebånd omkring det diskrete frekvensbånd, der producerer interferens, og modulere det diskrete frekvensbånd af interferens til et distribueret frekvensbånd. På denne måde spredes interferensenergien til disse fordelingsfrekvensbånd. Under betingelse af ikke at påvirke konverterens arbejdsegenskaber, kan denne kontrolmetode godt undertrykke interferensen, når den tændes og slukkes.
4 Soft-switching-teknologi er vedtaget.
En af forstyrrelserne ved at skifte strømforsyning kommer fra du/dt, når strømafbryderrøret er tændt/slukket. Derfor er reduktion af du/dt af strømafbryderrøret en vigtig foranstaltning til at undertrykke interferensen fra skiftende strømforsyning. Soft-switching-teknologi kan reducere du/dt af kontaktrøret til/fra.
Hvis et lille resonanselement såsom induktans og kapacitans tilføjes til on-off kredsløbet, vil der blive dannet et hjælpenetværk. Resonansprocessen induceres før og efter omskiftningsprocessen, så spændingen falder til nul, før kontakten tændes, således at det overlappende fænomen med spænding og strøm i omskiftningsprocessen kan elimineres, og omskiftningstabet og interferensen kan reduceres eller endda elimineres. Dette kredsløb kaldes soft switching-kredsløb.
