طراحی سازگاری الکترومغناطیسی برای منابع تغذیه سوئیچینگ
سازگاری الکترومغناطیسی منابع تغذیه حالت سوئیچ به همزیستی وسایل الکتریکی مختلف در یک فضا، زمان و طیف فرکانس محدود بدون ایجاد کاهش عملکرد اشاره دارد. این شامل دو جنبه است: تداخل الکترومغناطیسی (EMD) و حساسیت الکترومغناطیسی (EMS). EMD به نویز خارجی منتشر شده توسط محصولات الکتریکی اشاره دارد، در حالی که EMS به توانایی محصولات الکتریکی برای مقاومت در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی اشاره دارد. دستگاهی با عملکرد سازگاری الکترومغناطیسی خوب نباید تحت تأثیر محیط الکترومغناطیسی اطراف قرار گیرد و یا باعث تداخل الکترومغناطیسی در محیط اطراف شود.
ترانزیستور سوئیچینگ برق در منبع تغذیه سوئیچینگ در طول فرآیند روشن/خاموش در فرکانس های بالا جهش های ولتاژ و جریان قابل توجهی ایجاد می کند که منجر به تداخل الکترومغناطیسی قوی می شود، اما محدوده فرکانس تداخل (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 آزار و اذیت الکترومغناطیسی
بحث تداخل الکترومغناطیسی به طور کلی از سه جنبه انجام می شود: ویژگی های منبع تداخل، ویژگی های کانال جفت تداخل، و ویژگی های بدن آشفته.
2.1 منابع اصلی تداخل الکترومغناطیسی در منابع تغذیه حالت سوئیچ
منابع تداخل الکترومغناطیسی در منابع تغذیه حالت سوئیچ عمدتاً شامل دستگاههای سوئیچینگ، دیودها و اجزای غیرخطی غیرخطی هستند. سیم کشی نامناسب بردهای مدار چاپی نیز عامل اصلی ایجاد تداخل الکترومغناطیسی در منابع تغذیه حالت سوئیچ است.
2.1.1 تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط مدارهای سوئیچ
برای منابع تغذیه سوئیچینگ، تداخل الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط مدار سوئیچینگ یکی از منابع اصلی تداخل است. مدار سوئیچ هسته منبع تغذیه سوئیچینگ است که عمدتاً از لوله های سوئیچ و ترانسفورماتورهای فرکانس{1}بالا تشکیل شده است. dv/dt تولید شده توسط آن یک پالس با دامنه زیاد، باند فرکانسی وسیع و هارمونیک های فراوان است. دلیل اصلی این اختلال نبض است
1) بار لوله سوئیچ سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور فرکانس بالا- است که یک بار القایی است. در لحظهای که لوله سوئیچ روشن میشود، یک جریان موج بزرگ در سیم پیچ اولیه ایجاد میشود و پیک ولتاژ بالا در هر دو انتهای سیمپیچ اولیه ظاهر میشود. در لحظه ای که لوله سوئیچ قطع می شود، به دلیل شار نشتی سیم پیچ اولیه، بخشی از انرژی از سیم پیچ اولیه به سیم پیچ ثانویه منتقل نمی شود. انرژی ذخیره شده در سلف یک نوسان فروپاشی با یک پیک با ظرفیت و مقاومت در مدار کلکتور تشکیل می دهد که بر روی ولتاژ خاموش کننده قرار می گیرد تا یک پیک ولتاژ خاموش را تشکیل دهد. این نوع قطع ولتاژ منبع تغذیه، همان جریان مغناطیسی مغناطیسی گذرا را ایجاد می کند که سیم پیچ اولیه متصل است. این نویز به پایانه های ورودی و خروجی هدایت می شود و اختلالات رسانایی ایجاد می کند و در موارد شدید ممکن است لوله سوئیچ را خراب کند.
2) حلقه جریان سوئیچینگ فرکانس بالا متشکل از سیم پیچ اولیه، لوله سوئیچینگ و خازن فیلتر ترانسفورماتور پالس ممکن است تابش فضایی قابل توجهی ایجاد کند و اختلال تشعشع را ایجاد کند. اگر ظرفیت فیلتر خازن کافی نباشد یا ویژگیهای فرکانس بالا- ضعیف باشد، امپدانس فرکانس بالا روی خازن باعث میشود جریان فرکانس بالا در حالت دیفرانسیل به منبع تغذیه AC هدایت شود و اختلال هدایت ایجاد شود.
