ویژگی های منبع تغذیه سوئیچینگ ارتباطی و مقدمه فنی سرکوب تداخل الکترومغناطیسی

ویژگی های منبع تغذیه سوئیچینگ ارتباطی و مقدمه فنی سرکوب تداخل الکترومغناطیسی

با توسعه فناوری های الکترونیکی مدرن و دستگاه های برق، منابع تغذیه سوئیچینگ به دلیل اندازه کوچک، وزن سبک، عملکرد بالا و قابلیت اطمینان بالا، به ویژه در سیستم های کنترل شده با برنامه، به طور گسترده ای در سیستم های ارتباطی، کنترل خودکار، لوازم خانگی و سایر زمینه ها استفاده می شود. سوئیچینگ، انتقال داده های نوری، ایستگاه های پایه بی سیم، سیستم های تلویزیون کابلی و شبکه های IP قدرت اصلی برای عملکرد عادی تجهیزات فناوری اطلاعات هستند. با این حال، منبع تغذیه سوئیچینگ ارتباطی معمولاً از فناوری مدولاسیون عرض پالس (PWM) استفاده می‌کند و دستگاه‌های سوئیچینگ آن در حالت روشن و خاموش با فرکانس بالا کار می‌کنند. از آنجایی که فرآیند گذرا با فرکانس بالا خود منبع تداخل الکترومغناطیسی است، سیگنال تداخل الکترومغناطیسی (EMI) که تولید می کند دارای محدوده فرکانس وسیع و دامنه مشخصی است. محیط الکترومغناطیسی را از طریق رسانش و تشعشع آلوده می کند و باعث تداخل تجهیزات ارتباطی و محصولات الکترونیکی می شود. علاوه بر این، منبع تغذیه سوئیچینگ ارتباطی باید دارای توانایی قوی برای مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی باشد، به ویژه در مورد صاعقه، نوسانات، ولتاژ شبکه، میدان های الکتریکی، میدان های مغناطیسی، امواج الکترومغناطیسی، تخلیه های الکترواستاتیک، قطارهای پالس، افت ولتاژ، میدان الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی. مصونیت هدایت، تشعشع مواردی مانند مصونیت، انتشار هدایت شده و انتشار تشعشعی باید الزامات استانداردهای EMC مربوطه را برآورده کنند.

ویژگی های اساسی منبع تغذیه سوئیچینگ

چهار ویژگی اساسی منبع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد:

①مکان نسبتاً واضح است. تمرکز اصلی بر روی دستگاه های سوئیچینگ برق، دیودها، رادیاتورها و ترانسفورماتورهای فرکانس بالا متصل به آنها.

②دستگاه تبدیل انرژی در حالت سوئیچینگ کار می کند. از آنجایی که منبع تغذیه سوئیچینگ یک دستگاه تبدیل انرژی است که در حالت سوئیچینگ کار می کند، نرخ تغییر ولتاژ و جریان آن بسیار بالا است و شدت تداخل ایجاد شده نسبتاً زیاد است.

③ سیم کشی برد مدار چاپی برق (PCB) معمولاً به صورت دستی مرتب می شود. این ترتیب آن را بسیار تصادفی می کند، که دشواری استخراج پارامترهای توزیع PCB و پیش بینی و ارزیابی تداخل میدان نزدیک را افزایش می دهد.

④ فرکانس سوئیچینگ بزرگ است و از ده ها هزار هرتز تا چندین مگاهرتز متغیر است. اشکال اصلی تداخل تداخل هدایت و تداخل میدان نزدیک است.

مکانیسم تداخل الکترومغناطیسی
مدار سوئیچینگ هسته منبع تغذیه سوئیچینگ است. این عمدتا از یک لوله سوئیچینگ و یک ترانسفورماتور فرکانس بالا تشکیل شده است. dv/dt تولید شده توسط آن یک پالس با دامنه نسبتاً زیاد، باند فرکانسی وسیع و هارمونیک های غنی است. دو دلیل اصلی برای این تداخل پالس وجود دارد: از یک طرف، بار لوله سوئیچ سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور فرکانس بالا است که یک بار القایی است. هنگامی که لوله سوئیچ روشن می شود، سیم پیچ اولیه یک جریان هجومی بزرگ تولید می کند و یک ولتاژ اوج موج بالا در هر دو انتهای سیم پیچ اولیه ظاهر می شود. هنگامی که لوله سوئیچ خاموش می شود، به دلیل شار نشتی سیم پیچ اولیه، بخشی از انرژی اگر انتقالی از سیم پیچ اولیه به سیم پیچ ثانویه وجود نداشته باشد، این بخش از انرژی ذخیره شده در سلف یک تضعیف کننده تشکیل می دهد. نوسان با یک سنبله با ظرفیت خازنی و مقاومت در مدار کلکتور، که بر روی ولتاژ خاموش قرار می گیرد تا یک سنبله ولتاژ خاموش را تشکیل دهد. این قطع ولتاژ منبع تغذیه همان جریان هجومی مغناطیسی گذرا را ایجاد می کند که زمانی که سیم پیچ اولیه روشن است، و این نویز به پایانه های ورودی و خروجی هدایت می شود تا تداخل هدایت شده ایجاد کند. از سوی دیگر، حلقه جریان سوئیچینگ فرکانس بالا که توسط سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور پالس، لوله سوئیچینگ و خازن فیلتر تشکیل می شود، ممکن است تشعشعات فضایی زیادی ایجاد کند و تداخل تشعشعی ایجاد کند.

تداخل ناشی از زمان بازیابی معکوس دیود دیود یکسو کننده در مدار یکسوسازی فرکانس بالا دارای جریان رو به جلو زیادی است که هنگام هدایت به جلو و هنگامی که توسط ولتاژ بایاس معکوس قطع می شود، جریان دارد. تعداد حامل های بیشتری جمع می شوند، بنابراین برای مدتی قبل از ناپدید شدن حامل ها، جریان در جهت مخالف جریان می یابد و در نتیجه جریان بازیابی معکوس ناپدید شدن حامل ها کاهش می یابد و جریان زیادی تغییر می کند. /dt).

اقدامات سرکوب تداخل الکترومغناطیسی
سه عنصر تشکیل دهنده تداخل الکترومغناطیسی عبارتند از منبع تداخل، مسیر انتشار و تجهیزات مختل. بنابراین، سرکوب تداخل الکترومغناطیسی باید از این سه جنبه انجام شود.

هدف از سرکوب منبع تداخل، حذف جفت و تشعشع بین منبع تداخل و دستگاه مختل، و بهبود توانایی ضد تداخل دستگاه مختل، در نتیجه بهبود عملکرد سازگاری الکترومغناطیسی منبع تغذیه سوئیچینگ است.

از فیلترها برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی استفاده کنید

فیلتر کردن یک روش مهم برای سرکوب تداخل الکترومغناطیسی است. این می تواند به طور موثر تداخل الکترومغناطیسی در شبکه برق را از ورود به تجهیزات سرکوب کند و همچنین می تواند از ورود تداخل الکترومغناطیسی در تجهیزات به شبکه برق جلوگیری کند. نصب فیلترهای منبع تغذیه سوئیچینگ در مدارهای ورودی و خروجی منابع تغذیه سوئیچینگ نه تنها می تواند مشکل تداخل رسانایی را حل کند، بلکه سلاح مهمی برای حل تداخل تشعشعی است. فن آوری سرکوب فیلتر به دو روش تقسیم می شود: فیلتر غیرفعال و فیلتر فعال.