Esquema de disseny de compatibilitat electromagnètica d'una font d'alimentació estabilitzada d'alta freqüència
Si el problema de pertorbacions electromagnètiques (EMI) existent a la font d'alimentació de commutació d'alta freqüència en si no es gestiona bé, no només causarà fàcilment contaminació a la xarxa elèctrica, afectarà directament el funcionament normal d'altres equips elèctrics, sinó que també es formarà fàcilment electromagnètic. contaminació a l'espai, donant lloc a problemes elevats de compatibilitat electromagnètica (EMC) de les fonts d'alimentació de commutació de freqüència. Aquest article se centra en l'anàlisi de la pertorbació electromagnètica que supera l'estàndard del mòdul d'alimentació de commutació d'alta freqüència de 1200 W (24 V/50 A) utilitzat a la pantalla d'alimentació del senyal ferroviari i proposa mesures de millora.
La pertorbació electromagnètica generada per la font d'alimentació de commutació d'alta freqüència es pot dividir en dues categories: pertorbació de la conducció i pertorbació de la radiació. La pertorbació de conducció es propaga a través de la font d'alimentació de CA i la freqüència és inferior a 30 MHz; la pertorbació de la radiació es propaga per l'espai i la freqüència és de 30-1000MHz.
Anàlisi de la font de pertorbacions electromagnètiques de la font d'alimentació de commutació d'alta freqüència
El rectificador, el tub d'alimentació Q1 al circuit, els tubs d'alimentació Q2 ~ Q5, el transformador d'alta freqüència T1 i els díodes rectificadors de sortida D1 ~ D2 al circuit de la figura 1b són les principals fonts de pertorbacions electromagnètiques quan la font d'alimentació de commutació d'alta freqüència funciona. . Analitzeu específicament com a continuació.
Els harmònics d'alt ordre generats pel procés de rectificació del rectificador generaran pertorbacions conduïdes i radiades al llarg de la línia elèctrica.
El tub d'alimentació de commutació funciona en estat d'encesa i apagat d'alta freqüència. Per tal de reduir la pèrdua de commutació, millorar la densitat de potència i l'eficiència general de la font d'alimentació, el tub de commutació s'encén i s'apaga cada vegada més ràpid, generalment en uns pocs microsegons, i el tub de commutació s'encén i s'apaga de tal manera La velocitat forma sobretensió i sobretensió, que generarà harmònics pics d'alta freqüència i alt voltatge, i formarà pertorbacions electromagnètiques a l'espai i les línies d'entrada de CA.
Mentre que el transformador d'alta freqüència T1 realitza la conversió de potència, genera un camp electromagnètic altern i irradia ones electromagnètiques a l'espai, formant pertorbacions de radiació. La inductància i la capacitat distribuïdes del transformador oscil·len i s'acoblen al bucle d'entrada de CA a través de la capacitat distribuïda entre les etapes primàries i secundàries del transformador, formant pertorbacions de conducció.
Quan la tensió de sortida és relativament baixa, el díode rectificador de sortida funciona en un estat de commutació d'alta freqüència, que també és una font de pertorbacions electromagnètiques.
A causa de la inductància parasitària dels cables conductors del díode, l'existència de la capacitat de la unió i la influència del corrent de recuperació inversa, funciona a una velocitat molt alta de canvi de tensió i corrent. Com més llarg sigui el temps de recuperació inversa del díode, més gran serà l'impacte del corrent màxim. , més fort és el senyal de pertorbació, donant lloc a una oscil·lació d'atenuació d'alta freqüència, que és una pertorbació de conducció en mode diferencial.
Tots aquests senyals electromagnètics generats es transmeten a la font d'alimentació externa a través de cables metàl·lics com ara línies elèctriques, línies de senyal i línies de terra per formar pertorbacions de conducció. Les pertorbacions radiades són causades per senyals pertorbadores que irradien a través de conductors i dispositius o a través de línies d'interconnexió que actuen com a antenes.
