Maatregelen om elektromagnetische interferentie van schakelende voedingen te beperken
Gewoonlijk maakt de EMI-controle van de schakelende voeding voornamelijk gebruik van filtertechnologie, afschermingstechnologie, afdichtingstechnologie en aardingstechnologie. EMI-interferentie kan worden onderverdeeld in geleidingsinterferentie en stralingsinterferentie, afhankelijk van de transmissieroute. Schakelende voeding geleidt voornamelijk interferentie en het frequentiebereik is het breedst, ongeveer 10 kHz-30 MHz. De tegenmaatregelen om geleide interferentie te onderdrukken worden in principe opgelost in drie frequentiebanden: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz en hoger. Normale interferentie ligt voornamelijk in het bereik van 10 kHz tot 150 kHz, wat doorgaans wordt opgelost door een algemeen LC-filter. Common-mode-interferentie ligt voornamelijk in het bereik van 150 kHz-10 MHz, wat meestal wordt opgelost door een common-mode-afwijzingsfilter. De tegenmaatregelen voor de frequentieband boven 10 MHz zijn het verbeteren van de vorm van het filter en het nemen van elektromagnetische afschermingsmaatregelen.
Er wordt 1 EMI-filter met AC-ingang toegepast.
Normaal gesproken zijn er twee manieren om stoorstroom op de geleider over te brengen: common mode en differentiële mode. Common-mode interferentie is de interferentie tussen de dragervloeistof en de aarde: de interferentie heeft dezelfde grootte en richting, en bestaat tussen elke relatieve aarde van de stroomvoorziening of tussen de neutrale lijn en de aarde, die voornamelijk wordt gegenereerd door du/ dt, en di/dt produceert ook bepaalde common-mode-interferentie. De differentiële modusinterferentie is de interferentie tussen dragervloeistoffen: de interferentie is even groot en tegengesteld in richting, en bestaat tussen de faselijn en de neutrale lijn van de voeding en de faselijn en de faselijn. Wanneer de stoorstroom op de geleider wordt overgedragen, kan deze zowel in de gemeenschappelijke modus als in de differentiële modus verschijnen. Common-mode interferentiestroom kan echter pas bruikbare signalen verstoren nadat deze een differentiële-mode interferentiestroom is geworden.
Er zijn de bovengenoemde twee soorten interferentie in wisselstroomtransmissielijnen, meestal laagfrequente differentiële modusinterferentie en hoogfrequente common-mode-interferentie. Over het algemeen is de amplitude van interferentie in de differentiële modus klein, de frequentie laag en de veroorzaakte interferentie klein; Common-mode-interferentie heeft een grote amplitude en hoge frequentie, en kan ook straling via draden produceren, wat grote interferentie veroorzaakt. Als er een geschikt EMI-filter wordt gebruikt aan de ingang van de wisselstroomvoeding, kan elektromagnetische interferentie effectief worden onderdrukt. Het basisprincipe van het EMI-filter voor de stroomlijn wordt getoond in figuur 1, waarbij de differentiële moduscondensatoren C1 en C2 worden gebruikt om de differentiële modusinterferentiestroom kort te sluiten, terwijl de aardingscondensatoren C3 en C4 tussen de lijnen worden gebruikt om kort te sluiten. circuit de common-mode interferentiestroom. Common-mode-smoorspoel bestaat uit twee spoelen met gelijke dikte en in dezelfde richting op een magnetische kern gewikkeld. Als de magnetische koppeling tussen de twee spoelen heel dichtbij is, zal de lekinductie erg klein zijn, wat slecht is in het frequentiebereik van de stroomlijn.
De modusreactantie zal erg klein worden; Wanneer de belastingsstroom door de common-mode-smoorspoel vloeit, zijn de magnetische veldlijnen die worden gegenereerd door de spoelen die in serie zijn geschakeld op de faselijn tegengesteld aan die gegenereerd door de spoelen die in serie zijn geschakeld op de neutrale lijn, en heffen ze elkaar op in de faselijn. Magnetische kern. Daarom zal de magnetische kern, zelfs in het geval van een grote belastingsstroom, niet verzadigd raken. Voor de common-mode interferentiestroom bevinden de door de twee spoelen gegenereerde magnetische velden zich in dezelfde richting, wat een grote inductie zal vertonen, waardoor een rol wordt gespeeld bij het verzwakken van het common-mode interferentiesignaal. Hier moet de common-mode-smoorspoel gemaakt zijn van ferrietmagnetisch materiaal met een hoge permeabiliteit en goede frequentiekarakteristieken.
2 Gebruik een absorptiecircuit om de schakelgolfvorm te verbeteren
Tijdens het in- en uitschakelen van de schakelbuis of diode zijn er transformatorlekinductie, lijninductie, diodeopslagcapaciteit en verdeelde capaciteit, die gemakkelijk piekspanning op de collector, emitter en diode van de schakelbuis kunnen genereren . Gewoonlijk worden het RC/RCD-absorptiecircuit en het RCD-stootspanningsabsorptiecircuit gebruikt.
Wanneer de spanning op het absorptiecircuit een bepaalde amplitude overschrijdt, wordt elk apparaat snel ingeschakeld, waardoor de piekenergie vrijkomt en de piekspanning wordt beperkt tot een bepaalde amplitude. Een verzadigbare magnetische kernspoel of microkristallijne magnetische kralen zijn in serie geschakeld op de collector van de schakelbuis en de positieve draad van de uitgangsdiode, en het materiaal is over het algemeen kobalt (Co). Wanneer normale stroom passeert, is de magnetische kern verzadigd en is de inductantie erg klein. Zodra de stroom in de omgekeerde richting gaat stromen, zal deze een grote tegen-emf produceren, die de omgekeerde stootstroom van diode VD effectief kan onderdrukken.
3 met behulp van schakelfrequentiemodulatietechnologie
Frequentiecontroletechnologie is gebaseerd op het feit dat de energie van schakelinterferentie voornamelijk geconcentreerd is op een specifieke frequentie en een grote spectrumpiek heeft. Als deze energieën over een bredere frequentieband kunnen worden verspreid, kan het doel van het verminderen van de piekwaarde van het interferentiespectrum worden bereikt. Er zijn gewoonlijk twee verwerkingsmethoden: willekeurige frequentiemethode en modulatiefrequentiemethode.
De willekeurige frequentiemethode is het toevoegen van een willekeurige storingscomponent aan het schakelinterval van de schakeling, zodat de schakelinterferentie-energie in een bepaalde frequentieband wordt verspreid. Uit het onderzoek blijkt dat het spectrum van schakelinterferentie is veranderd van discrete piekpulsinterferentie naar continu gedistribueerde interferentie, en dat de piekwaarde ervan sterk is gedaald.
De modulatiefrequentiemethode is het toevoegen van menselijke modulatiegolven (witte ruis) aan de zaagtandgolf, het vormen van zijband rond de discrete frequentieband die interferentie produceert, en het moduleren van de discrete frequentieband van interferentie in een gedistribueerde frequentieband. Op deze manier wordt de interferentie-energie verspreid over deze distributiefrequentiebanden. Op voorwaarde dat de werkkarakteristieken van de omzetter niet worden beïnvloed, kan deze controlemethode de interferentie bij het in- en uitschakelen goed onderdrukken.
4 Soft-switching-technologie wordt toegepast.
Eén van de storingen bij het schakelen van de voeding komt van de du/dt wanneer de stroomschakelaarbuis aan/uit staat. Daarom is het verminderen van de du/dt van de stroomschakelaarbuis een belangrijke maatregel om de interferentie van de schakelende voeding te onderdrukken. Soft-switching-technologie kan de du/dt van de schakelbuis aan/uit verminderen.
Als een klein resonerend element zoals inductantie en capaciteit aan het aan-uitcircuit wordt toegevoegd, zal er een hulpnetwerk worden gevormd. Het resonantieproces wordt voor en na het schakelproces geïnduceerd, zodat de spanning naar nul daalt voordat de schakelaar wordt ingeschakeld, zodat het overlappende fenomeen van spanning en stroom in het schakelproces kan worden geëlimineerd en het schakelverlies en de interferentie kunnen optreden. worden verminderd of zelfs geëlimineerd. Dit circuit wordt een zacht schakelcircuit genoemd.
