Kompatibilita spínaného zdroja s elektromagnetickými poľami
Problém elektromagnetickej kompatibility spôsobený komunikačným spínaným zdrojom je pomerne komplikovaný, pretože funguje v spínacom stave vysokého napätia a vysokého prúdu. Z hľadiska elektromagnetickej kompatibility celého stroja ide najmä o bežné impedančné spojenie, spojenie medzi linkami, spojenie elektrického poľa, spojenie magnetického poľa a spojenie elektromagnetických vĺn. Tri prvky elektromagnetickej kompatibility sú: zdroj rušenia, dráha šírenia a rušený objekt. Koimpedančná väzba sa týka hlavne spoločnej elektrickej impedancie medzi zdrojom rušenia a rušeným objektom, cez ktorú rušený signál vstupuje do rušeného objektu. Linková väzba je hlavne vzájomná väzba spôsobená paralelným zapojením vodičov alebo liniek PCB, ktoré generujú rušivé napätia a rušivé prúdy. Väzba elektrického poľa je spôsobená hlavne existenciou rozdielu potenciálov, indukovaného elektrického poľa generovaného väzbou na rušené telo. Väzba magnetického poľa je hlavne väzba nízkofrekvenčného magnetického poľa generovaného v blízkosti vysokoprúdového impulzného elektrického vedenia s interferenčným objektom. Spojenie elektromagnetických vĺn je spôsobené hlavne vysokofrekvenčným elektromagnetickým vlnením generovaným pulzujúcim napätím alebo prúdom, ktoré vyžaruje von cez priestor a spája sa s príslušným narušeným telesom. V skutočnosti nemožno každú metódu spájania striktne rozlíšiť, ale dôraz je iný.
V spínanom napájacom zdroji pracuje hlavná výkonová spínacia trubica vo vysokofrekvenčnom spínacom režime pri veľmi vysokom napätí. Spínacie napätie a spínací prúd sú štvorcové vlny a frekvenčné spektrum vyšších harmonických obsiahnutých v štvorcovej vlne môže dosiahnuť frekvenciu štvorcových vĺn. viac ako 1000 krát. Súčasne v dôsledku únikovej indukčnosti a rozloženej kapacity výkonového transformátora a pracovný stav hlavného spínacieho zariadenia nie je ideálny, keď je vysoká frekvencia zapnutá alebo vypnutá, vysokofrekvenčná a vysokonapäťová špičková harmonická často sa generuje oscilácia a harmonické tóny vysokého rádu sa prenášajú do vnútorného obvodu cez rozloženú kapacitu medzi spínacou trubicou a žiaričom alebo sa vyžarujú do priestoru cez žiarič a transformátor. Dôležitou príčinou vysokofrekvenčného rušenia sú aj spínacie diódy používané na usmernenie a voľnobeh. Pretože usmerňovacie a voľnobežné diódy pracujú vo vysokofrekvenčnom spínacom stave, v dôsledku vplyvu parazitnej indukčnosti prívodných vodičov diód, existencie prechodovej kapacity a spätného zotavovacieho prúdu, pracujú pod veľmi vysokým napätím a rýchlosti zmeny prúdu, čo má za následok vysokofrekvenčné oscilácie. Pretože usmerňovacie a voľnobežné diódy sú vo všeobecnosti blízko výstupného vedenia napájacieho zdroja, nimi generované vysokofrekvenčné rušenie sa s najväčšou pravdepodobnosťou prenáša cez výstupné vedenie jednosmerného prúdu.
Aby sa zlepšil účinník, komunikačný spínaný zdroj využíva aktívny obvod korekcie účinníka. Zároveň sa na zlepšenie účinnosti a spoľahlivosti obvodu a zníženie elektrického namáhania výkonového zariadenia používa veľké množstvo technológií mäkkého spínania. Spomedzi nich je najpoužívanejšia technológia prepínania nulového napätia, nulového prúdu alebo nulového napätia s nulovým prúdom. Táto technológia výrazne znižuje elektromagnetické rušenie generované spínacími zariadeniami. Avšak nedeštruktívny absorpčný obvod s mäkkým spínaním väčšinou využíva l a c na prenos energie a využíva jednosmernú vodivosť diódy na realizáciu jednosmernej premeny energie. Preto sa dióda v rezonančnom obvode stáva hlavným zdrojom rušenia elektromagnetického rušenia.
V komunikačných spínaných napájacích zdrojoch sa induktory a kondenzátory na ukladanie energie vo všeobecnosti používajú na vytvorenie filtračných obvodov l a c na filtrovanie interferenčných signálov v diferenciálnom režime a v spoločnom režime a na konverziu striedavých štvorcových signálov na hladké jednosmerné signály. Vďaka rozloženej kapacite indukčnej cievky sa zníži vlastná rezonančná frekvencia indukčnej cievky, takže veľké množstvo vysokofrekvenčných interferenčných signálov prechádza cez indukčnú cievku a šíri sa smerom von pozdĺž striedavého elektrického vedenia alebo výstupu jednosmerného prúdu. riadok. V prípade filtračných kondenzátorov, keď frekvencia rušivého signálu stúpa, v dôsledku vplyvu indukčnosti elektródy, kapacita a filtračný účinok budú naďalej klesať, až kým nedosiahnu rezonančnú frekvenciu a vyššiu, úplne stratí úlohu kondenzátora a stane sa indukčné. Nesprávne použitie filtračných kondenzátorov a príliš dlhé prívodné vodiče sú tiež príčinou elektromagnetického rušenia.
Komunikačný spínaný napájací zdroj má vysokú hustotu výkonu, vysoký stupeň inteligencie a mikroprocesor MCU, takže existujú napäťové signály od vysokého po takmer tisíc voltov až po niekoľko voltov, od vysokofrekvenčných digitálnych signálov po nízkofrekvenčné analógové signály. , napájanie Vnútorný rozvod poľa je pomerne zložitý. Nerozumné zapojenie PCB, neprimeraný štrukturálny návrh, neprimeraný vstupný filter elektrického vedenia, neprimerané zapojenie vstupného a výstupného elektrického vedenia, nerozumný návrh procesora a detekčného obvodu, to všetko povedie k nestabilnej prevádzke systému alebo zníži riziko elektrostatického výboja a výpadku napájania. Odolnosť voči prechodným výbojom, úderom blesku, prepätiu a vodivým poruchám, vyžarovaným poruchám a vyžarovaným elektromagnetickým poliam.
Výskum elektromagnetickej kompatibility vo všeobecnosti využíva nástroje na detekciu elektromagnetického poľa stanovené v cispr16 a iec61000 a rôzne simulátory interferenčných signálov a pomocné zariadenia na štandardnom testovacom mieste alebo v laboratóriu prostredníctvom podrobnej testovacej analýzy a v kombinácii s pochopením výkonu obvodu. Vykonajte analytický výskum.
