راه حل طراحی سازگاری الکترومغناطیسی برای منابع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا

راه حل طراحی سازگاری الکترومغناطیسی برای منابع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا

اگر منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا وجود داشته باشد، مشکل تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به خوبی مدیریت نمی شود، نه تنها آلودگی شبکه برق آسان است، به طور مستقیم بر کار عادی سایر تجهیزات الکتریکی تأثیر می گذارد، و همچنین به راحتی وارد فضا می شود. از آلودگی الکترومغناطیسی تشکیل می شود که منجر به مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا (EMC) می شود. این مقاله بر روی صفحه منبع تغذیه سیگنال راه آهن با استفاده از ماژول منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا 1200W (24V/50A) آزار الکترومغناطیسی بیش از تجزیه و تحلیل مشکل استاندارد تمرکز می کند و اقدامات بهبودی را ارائه می دهد.

مزاحمت های الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا را می توان به دو دسته تقسیم کرد: مزاحم هدایت شده و مزاحم تابشی. ایجاد مزاحمت از طریق انتشار منبع تغذیه AC، فرکانس کمتر از 30 مگاهرتز است. ایجاد مزاحمت از طریق انتشار فضا، فرکانس 30 ~ 1000MHz.

تجزیه و تحلیل منبع آزار الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا
در مدار یکسو کننده، لوله برق Q1، در شکل 1b مدار لوله برق Q2 ~ Q5، ترانسفورماتور فرکانس بالا T1، دیودهای یکسو کننده خروجی D1 ~ D2 سوئیچینگ فرکانس بالا کار منبع تغذیه برای تولید آزار الکترومغناطیسی از اصلی است. منابع آزار و اذیت، به طور خاص به شرح زیر تجزیه و تحلیل شده است.

فرآیند یکسوسازی یکسو کننده هارمونیک های بالایی در طول خط برق ایجاد می کند تا مزاحمت های هدایت شده و تشعشعی ایجاد کند.

لوله برق سوئیچینگ در حالت هدایت فرکانس بالا و قطع کار می کند، به منظور کاهش تلفات سوئیچینگ و بهبود چگالی توان و راندمان کلی منبع تغذیه، لوله سوئیچینگ سریعتر و سریعتر روشن و خاموش می شود، به طور کلی. در چند میکروثانیه، لوله سوئیچینگ با چنین سرعتی روشن و خاموش می شود که ولتاژ هجومی و جریان هجومی را تشکیل می دهد و هارمونیک های اسپایک با فرکانس بالا و ولتاژ بالا تولید می کند که باعث ایجاد مزاحمت های الکترومغناطیسی برای فضا و فضا می شود. خط ورودی AC

ترانسفورماتور فرکانس بالا T1 تبدیل توان را به طور همزمان انجام می دهد، یک میدان الکترومغناطیسی متناوب ایجاد می کند، امواج الکترومغناطیسی را به فضا تابش می کند و یک تشعشع مزاحم ایجاد می کند. اندوکتانس توزیع شده و ظرفیت ترانسفورماتور نوساناتی را ایجاد می کند و از طریق ظرفیت توزیع شده بین مراحل اولیه ترانسفورماتور به مدار ورودی AC کوپل می شود و مزاحمت هدایت شده را ایجاد می کند.

در مورد ولتاژ خروجی نسبتاً پایین، دیود یکسو کننده خروجی در حالت سوئیچینگ فرکانس بالا کار می کند که همچنین منبع آزار الکترومغناطیسی است.

با توجه به اندوکتانس انگلی سرب دیود، ظرفیت اتصال و وجود جریان بازیابی معکوس، به طوری که در نرخ بسیار بالایی از تغییر ولتاژ و جریان کار می کند، هر چه زمان بازیابی معکوس دیود طولانی تر باشد، تاثیر سنبله بیشتر می شود. جریان، سیگنال مزاحم قوی تر است، که باعث تضعیف نوسانات با فرکانس بالا می شود، که نوعی مزاحمت انجام شده در حالت دیفرانسیل است.

همه این سیگنال‌های الکترومغناطیسی از طریق سیم برق، سیم سیگنال، سیم زمین و سایر سیم‌های فلزی تولید می‌شوند که به منبع تغذیه خارجی منتقل می‌شوند تا یک مزاحمت هدایت شده را ایجاد کنند. از طریق تابش هادی و دستگاه یا با عمل به عنوان یک خط اتصال آنتن، تابش سیگنال مزاحم ناشی از آزار تشعشع.

3، برای آزار و اذیت الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ فرکانس بالا طراحی سازگاری الکترومغناطیسی

ورودی منبع تغذیه سوئیچینگ به اضافه فیلتر برق، هارمونیک های بالا تولید شده توسط منبع تغذیه سوئیچینگ را مهار می کند.

خطوط برق ورودی و خروجی با یک حلقه فریت، از یک سو، برای سرکوب خط برق حالت مشترک با فرکانس بالا، از سوی دیگر، برای کاهش انرژی مزاحم تابش شده از طریق خط برق.

خط برق تا حد امکان نزدیک به زمین برای کاهش ناحیه حلقه تابش حالت دیفرانسیل. خط برق AC ورودی و خط برق DC خروجی هم ترازی جداگانه دارند و باعث کاهش جفت الکترومغناطیسی بین ورودی و خروجی می شود. خطوط سیگنال دور از خط برق، نزدیک به تراز خط زمین، و تراز نباید خیلی طولانی باشد تا سطح حلقه مدار کاهش یابد. عرض خط تخته مدار چاپی را نمی توان به طور ناگهانی تغییر داد، گوشه گوشه با استفاده از انتقال گرد، تا آنجا که ممکن است، از زاویه مناسب یا گوشه های تیز استفاده نکنید.

خازن جداکننده نصب لوله سوئیچینگ تراشه و MOS، محل آن تا حد امکان نزدیک به منبع تغذیه متصل به موازات دستگاه و پین زمین است.

به دلیل وجود هادی اتصال زمین Ldi/dt، برد مدار چاپی و شاسی به طور غیرمستقیم از اتصال پست مسی استفاده می کند، برای اتصال پست مسی با استفاده از سیم های ضخیم تر و نزدیک به زمین مناسب نیست.

مدارهای جذب RC را در دو سر لوله سوئیچینگ و همچنین دیود یکسو کننده خروجی برای جذب ولتاژ افزایش اضافه کنید.