Anàlisi dels mètodes de disseny de compatibilitat electromagnètica per a la commutació de fonts d'alimentació
Les fonts d'alimentació de commutació s'utilitzen àmpliament en la comunicació, el control, l'ordinador i altres camps a causa dels seus avantatges, com ara la petita mida i l'alt factor de potència. Tanmateix, a causa de la generació d'interferències electromagnètiques, la seva aplicació posterior està limitada fins a cert punt. En aquest article s'analitzaran els diferents mecanismes d'interferència electromagnètica en les fonts d'alimentació de commutació i, a partir d'això, es proposarà un mètode de disseny de compatibilitat electromagnètica per a la commutació de fonts d'alimentació.
Anàlisi de la interferència electromagnètica en fonts d'alimentació de commutació
L'estructura de la font d'alimentació de commutació es mostra a la figura 1. En primer lloc, la freqüència d'alimentació AC es rectifica en CC, després s'inverteix en alta freqüència i, finalment, s'emet a través d'un circuit de rectificació i filtrat per obtenir una tensió de CC estable. El disseny i la disposició del circuit no raonables, la vibració mecànica, la mala connexió a terra, etc. poden formar interferències electromagnètiques internes. Al mateix temps, la inductància de fuga del transformador i el pic causat pel corrent de recuperació inversa del díode de sortida també són fonts potencials de fortes interferències.
Font d'interferència interna
● Circuit de commutació
El circuit de commutació consisteix principalment en tubs de commutació i transformadors d'alta freqüència. Hi ha una capacitat distribuïda entre el tub de l'interruptor i el seu dissipador de calor, la carcassa i els cables dins de la font d'alimentació. El du/dt que genera té una gran amplitud de polsos, una àmplia banda de freqüència i harmònics rics. La càrrega del tub de commutació és la bobina primària d'un transformador d'alta freqüència i és una càrrega inductiva. Quan s'apaga l'interruptor conductor original, la inductància de fuita del transformador d'alta freqüència genera una força electromotriu inversa E=- Ldi/dt, que és proporcional a la velocitat de canvi de corrent del col·lector i la inductància de fuga. Es superposa a la tensió d'apagada per formar un pic de tensió d'apagat, formant així una interferència conductora.
● Díodes rectificadors per a circuits rectificadors
Quan es talla el díode rectificador de sortida, hi ha un corrent invers i el temps que triga a recuperar-se a zero està relacionat amb factors com ara la capacitat de la unió. Generarà canvis de corrent significatius di/dt sota la influència de la inductància de fuites del transformador i altres paràmetres de distribució, donant lloc a una forta interferència d'alta freqüència, amb una freqüència de fins a desenes de megahertz.
● Paràmetres errats
A causa del treball a freqüències més altes, les característiques dels components de baixa freqüència en les fonts d'alimentació de commutació poden canviar, donant lloc a soroll. A altes freqüències, els paràmetres perduts tenen un impacte significatiu en les característiques del canal d'acoblament i la capacitat distribuïda es converteix en el canal d'interferències electromagnètiques.
2 Fonts d'interferències externes
Les fonts d'interferències externes es poden dividir en interferències de potència i interferències llamps, mentre que la interferència de potència existeix tant en modes "mode comú" com en "mode diferencial". Al mateix temps, a causa de la connexió directa de la xarxa elèctrica de CA al pont rectificador i al circuit del filtre, només el temps màxim de la tensió d'entrada té corrent d'entrada en mig cicle, donant lloc a un factor de potència d'entrada molt baix (aproximadament { {0}}.6) de la font d'alimentació. A més, aquest corrent conté una gran quantitat de components harmònics, que poden provocar "contaminació" harmònica a la xarxa elèctrica.
