Schemat projektowy kompatybilności elektromagnetycznej zasilacza stabilizowanego o wysokiej częstotliwości
Jeśli problem zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) występujący w samym zasilaczu impulsowym wysokiej częstotliwości nie zostanie odpowiednio rozwiązany, nie tylko łatwo spowoduje to zanieczyszczenie sieci energetycznej, bezpośrednio wpłynie na normalne działanie innego sprzętu elektrycznego, ale także łatwo spowoduje powstawanie elektromagnetycznych zanieczyszczeń do przestrzeni, co skutkuje wysokimi problemami z kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC) zasilaczy z przełączaniem częstotliwości. W artykule skupiono się na analizie zaburzeń elektromagnetycznych przekraczających normę modułu zasilacza impulsowego wysokiej częstotliwości o mocy 1200 W (24 V/50 A) stosowanego w ekranie zasilania sygnalizacji kolejowej i zaproponowano działania usprawniające.
Zakłócenia elektromagnetyczne generowane przez zasilacz impulsowy o wysokiej częstotliwości można podzielić na dwie kategorie: zaburzenia przewodzenia i zakłócenia promieniowania. Zakłócenie przewodzenia rozprzestrzenia się w zasilaczu prądu przemiennego, a częstotliwość jest niższa niż 30 MHz; zaburzenie radiacyjne rozchodzi się w przestrzeni, a częstotliwość wynosi 30-1000 MHz.
Analiza źródła zakłóceń elektromagnetycznych w zasilaczach impulsowych wysokiej częstotliwości
Prostownik, lampa mocy Q1 w obwodzie, lampy mocy Q2~Q5, transformator wysokiej częstotliwości T1 i wyjściowe diody prostownicze D1~D2 w obwodzie pokazanym na rysunku 1b są głównymi źródłami zakłóceń elektromagnetycznych, gdy pracuje zasilacz impulsowy wysokiej częstotliwości . Dokładnie przeanalizuj jak poniżej.
Harmoniczne wyższego rzędu generowane w procesie prostownika prostownika będą generować zakłócenia przewodzone i promieniowane wzdłuż linii elektroenergetycznej.
Lampa mocy przełączającej pracuje w stanie włączania i wyłączania wysokiej częstotliwości. Aby zmniejszyć straty przełączania, poprawić gęstość mocy i ogólną wydajność zasilacza, lampa przełączająca jest włączana i wyłączana coraz szybciej, zwykle w ciągu kilku mikrosekund, a lampa przełączająca włącza się i wyłącza w takim czasie prędkość tworzy napięcie udarowe i prąd udarowy, które będą generować szczytowe harmoniczne o wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu oraz powodować zakłócenia elektromagnetyczne w przestrzeni i liniach wejściowych prądu przemiennego.
Podczas gdy transformator wysokiej częstotliwości T1 dokonuje konwersji mocy, generuje on zmienne pole elektromagnetyczne i emituje fale elektromagnetyczne w przestrzeń, tworząc zakłócenia radiacyjne. Rozproszona indukcyjność i pojemność transformatora oscylują i są sprzężone z pętlą wejściową prądu przemiennego poprzez rozproszoną pojemność pomiędzy pierwotnym i wtórnym stopniem transformatora, tworząc zakłócenia przewodzenia.
Gdy napięcie wyjściowe jest stosunkowo niskie, wyjściowa dioda prostownicza pracuje w stanie przełączania wysokiej częstotliwości, co jest również źródłem zaburzeń elektromagnetycznych.
Ze względu na pasożytniczą indukcyjność przewodów doprowadzających diodę, istnienie pojemności złącza oraz wpływ prądu zwrotnego, dioda pracuje przy bardzo dużej szybkości zmian napięcia i prądu. Im dłuższy czas powrotu diody do prądu, tym większy wpływ prądu szczytowego. , tym silniejszy jest sygnał zakłócenia, co powoduje oscylację tłumienia o wysokiej częstotliwości, która jest zaburzeniem przewodzenia w trybie różnicowym.
Wszystkie te generowane sygnały elektromagnetyczne są przesyłane do zewnętrznego źródła zasilania przez metalowe przewody, takie jak linie energetyczne, linie sygnałowe i linie uziemiające, tworząc zakłócenia przewodzenia. Zakłócenia promieniowane powstają w wyniku zakłócających sygnałów emitowanych przez przewody i urządzenia lub przez linie łączące działające jak anteny.
