Cechy zasilaczy impulsowych komunikacyjnych
Wraz z rozwojem nowoczesnej technologii elektronicznej i urządzeń zasilających, zasilacze impulsowe są szeroko stosowane w systemach komunikacyjnych, automatyce, sprzęcie AGD i innych dziedzinach ze względu na ich małe rozmiary, niewielką wagę, wysoką wydajność i wysoką niezawodność, szczególnie w sterowanych programowo Przełączanie, optyczna transmisja danych, bezprzewodowe stacje bazowe, systemy telewizji kablowej i sieci IP stanowią podstawową moc niezbędną do normalnej pracy sprzętu informatycznego. Jednakże zasilacz impulsowy do komunikacji zazwyczaj wykorzystuje technologię modulacji szerokości impulsu (PWM), a jego urządzenia przełączające działają w stanie włączenia-wyłączenia wysokiej częstotliwości. Ponieważ sam szybki proces przejściowy o wysokiej częstotliwości jest źródłem zakłóceń elektromagnetycznych, generowany przez niego sygnał zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) ma szeroki zakres częstotliwości i pewną amplitudę. Zanieczyszcza środowisko elektromagnetyczne poprzez przewodzenie i promieniowanie oraz powoduje zakłócenia w sprzęcie komunikacyjnym i produktach elektronicznych. Ponadto zasilacz impulsowy do komunikacji musi mieć dużą odporność na zakłócenia elektromagnetyczne, szczególnie w przypadku uderzeń pioruna, przepięć, napięcia sieciowego, pola elektrycznego, pola magnetycznego, fali elektromagnetycznej, wyładowań elektrostatycznych, ciągu impulsów, spadku napięcia, pola elektromagnetycznego o częstotliwości radiowej odporność na przewodzenie, promieniowanie Elementy takie jak odporność, emisja przewodzona i emisja promieniowana muszą spełniać wymagania odpowiednich norm EMC.
W Chinach w latach 80. i 90. XX wieku, w celu wzmocnienia kontroli obecnego krajowego zanieczyszczenia elektromagnetycznego, sformułowano pewne standardy odpowiadające standardom międzynarodowym, takim jak standardy CISPR i IEC801. Ponieważ 1 sierpnia 2003 r. wprowadzono w Chinach obowiązkową certyfikację (China CompulsoryCertification)-K, rozpoczęła się „gorączka EMC”. Badania i kontrola zakłóceń elektromagnetycznych z bliskiej odległości przyciągają coraz większą uwagę badaczy elektroniki. Nowy gorący punkt w dziedzinie badań. W artykule w sposób systematyczny omówiona zostanie odpowiednia technologia tłumienia mechanizmu generowania zakłóceń elektrycznych zasilacza impulsowego komunikacyjnego.
1 Charakterystyka zasilacza impulsowego komunikacyjnego i mechanizm zakłóceń elektromagnetycznych
1.1 Podstawowa charakterystyka zasilacza impulsowego
Istnieją cztery podstawowe cechy zasilacza impulsowego:
①Lokalizacja jest stosunkowo jasna. Skupiamy się głównie na urządzeniach przełączających moc, diodach, grzejnikach i podłączonych do nich transformatorach wysokiej częstotliwości;
②Urządzenie do konwersji energii działa w stanie przełączania. Ponieważ zasilacz impulsowy jest urządzeniem do konwersji energii, które działa w stanie przełączania, szybkość zmian jego napięcia i prądu jest bardzo duża, a generowane natężenie zakłóceń jest stosunkowo duże;
③ Okablowanie płytki drukowanej zasilania (PCB) jest zwykle układane ręcznie. Taki układ sprawia, że jest to bardzo losowe, co zwiększa trudność wyodrębnienia parametrów rozkładu PCB oraz przewidywania i oceny zakłóceń bliskiego pola;
④ Częstotliwość przełączania jest duża i waha się od dziesiątek tysięcy Hz do kilku megaherców. Głównymi formami zakłóceń są zakłócenia przewodzenia i zakłócenia bliskiego pola.
1.2 Mechanizm zakłóceń elektromagnetycznych
1.2.1 Zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez obwody przełączające
Obwód przełączający jest rdzeniem zasilacza impulsowego. Składa się głównie z lampy przełączającej i transformatora wysokiej częstotliwości. Generowany przez niego dv/dt jest impulsem o stosunkowo dużej amplitudzie, szerokim paśmie częstotliwości i bogatych harmonicznych. Istnieją dwie główne przyczyny zakłóceń impulsów: z jednej strony obciążeniem lampy przełączającej jest cewka pierwotna transformatora wysokiej częstotliwości, która jest obciążeniem indukcyjnym. W momencie włączenia rurki przełączającej cewka pierwotna generuje duży prąd rozruchowy, a na obu końcach cewki pierwotnej pojawia się wysokie napięcie szczytowe udaru; gdy rura przełączająca jest wyłączona, na skutek strumienia upływu cewki pierwotnej, część energii. Jeśli nie ma transmisji z cewki pierwotnej do cewki wtórnej, ta część energii zmagazynowanej w cewce indukcyjnej utworzy warstwę tłumiącą oscylacja z impulsem o pojemności i rezystancji w obwodzie kolektora, która nakłada się na napięcie wyłączające, tworząc impuls napięcia wyłączającego. Ta przerwa w napięciu zasilania spowoduje taki sam magnesujący prąd rozruchowy, jak w przypadku włączenia cewki pierwotnej, a szum ten będzie przewodzony do zacisków wejściowych i wyjściowych, tworząc przewodzące zakłócenia. Z drugiej strony pętla prądu przełączającego o wysokiej częstotliwości utworzona przez cewkę pierwotną transformatora impulsowego, rurkę przełączającą i kondensator filtra może generować promieniowanie przestrzenne i powodować zakłócenia promieniowania.
1.2.2 Zakłócenia spowodowane zwrotnym czasem powrotu diody Gdy dioda prostownicza w obwodzie prostowniczym wysokiej częstotliwości przewodzi w kierunku przewodzenia, przepływa przez nią duży prąd przewodzenia. Kiedy jest spolaryzowany zaporowo i ustawiony na odcięcie, z powodu obecności większej liczby nośników gromadzi się, więc prąd będzie płynął w przeciwnym kierunku przez pewien czas, zanim nośniki znikną, co powoduje gwałtowny spadek odzysku zwrotnego prąd zaniku nośnika i duża zmiana prądu
