Introduktion til elektromagnetisk kompatibilitetsdesignskema med højfrekvent skiftekraftforsyning
Hvis det elektromagnetiske interferens (EMI) -problem med selve den højfrekvente switching-effektforsyning ikke håndteres korrekt, forurener det ikke kun let strømnettet og påvirker direkte den normale drift af andet elektrisk udstyr, men også let danser elektromagnetisk forurening, når det overføres til rummet, hvilket resulterer i det elektromagnetiske kapacitet (EMC) problem med high-frequency-strømforsyningen. Denne artikel fokuserer på analysen af elektromagnetisk interferens, der overskrider standarden i 1200W (24V/50A) højfrekvente switch-strømmodul, der bruges i jernbanesignal strømforsyningspaneler, og foreslår forbedringsforanstaltninger.
Den elektromagnetiske interferens, der genereres af højfrekvente switching-strømforsyninger, kan opdeles i to kategorier: udført interferens og udstrålet interferens. Udførte forstyrrelser forplantes gennem AC -strømkilder med frekvenser under 30MHz; Strålingsforstyrrelse forplantes gennem rummet med frekvenser, der spænder fra 30 til 1000 MHz.
Analyse af elektromagnetiske forstyrrelseskilder i højfrekvensomskiftning af strømforsyning
Rektiffer- og effekttransistoren Q1 i kredsløbet såvel som effekttransistorer Q2 til Q5, højfrekvenstransformator T1 og udgangs ensretterdioder D1 til D2 i kredsløbet vist i figur 1B, er de vigtigste kilder til elektromagnetisk interferens, der genereres under driften af højfrekvensskontaktens strømforsyning. Den specifikke analyse er som følger.
De højordens harmonik genereret under ensretningsprocessen af ensretteren vil generere udførte og udstrålede forstyrrelser langs kraftledningen.
Skift af effekttransistorer fungerer i højfrekvent lednings- og cutoff-tilstande. For at reducere skiftetab, forbedre effekttætheden og den samlede effektivitet, bliver åbnings- og lukningshastigheden for at skifte transistorer hurtigere og hurtigere. Generelt inden for et par mikrosekunder åbner og lukker transistorer i denne hastighed, hvilket danner overspændingsspænding og overspændingsstrøm, som vil generere højfrekvente og højspændingsspids harmoniske, hvilket forårsager elektromagnetisk interferens til rum- og AC-indgangslinjer.
På samme tid som den højfrekvente transformer T1 udfører strømkonvertering, genererer det et vekslende elektromagnetisk felt, der udstråler elektromagnetiske bølger i rummet og danner strålingsforstyrrelser. Den distribuerede induktans og kapacitans af transformatoren oscillerer og parrer sig til AC -indgangskredsløbet gennem den distribuerede kapacitans mellem de primære stadier af transformeren og danner udførte forstyrrelser.
Når udgangsspændingen er relativt lav, fungerer output-ensretterdioden i en højfrekvent skiftetilstand og er også en kilde til elektromagnetisk interferens.
På grund af den parasitære induktans og forbindelseskapacitans af diodens ledninger, såvel som påvirkningen af omvendt gendannelsesstrøm, fungerer den med højspændings- og strømændringshastigheder. Jo længere den omvendte gendannelsestid for dioden, jo større er påvirkningen af spidsstrøm og jo stærkere forstyrrelsessignal, hvilket resulterer i højfrekvent dæmpningsvingning, hvilket er en type differentiel tilstand ledningsforstyrrelse.
