Oplossing voor het emc-probleem van communicatie-schakelende voeding
Communicatie-schakelende voeding wordt veel gebruikt in programmagestuurd schakelen, optische datatransmissie, draadloze basisstations, kabeltelevisiesystemen en IP-netwerken vanwege de voordelen van kleine afmetingen, lichtgewicht, hoge efficiëntie, betrouwbare werking en bewaking op afstand. Het is de drijvende kracht achter de normale werking van informatietechnologieapparatuur.
Met de ontwikkeling van de informatietechnologie wordt informatietechnologieapparatuur door het hele land verspreid, van ontwikkelde centrale steden tot afgelegen berggebieden, wat een groot gemak biedt voor communicatie en informatieoverdracht tussen mensen. Vanwege de verschillen tussen stedelijke en landelijke gebieden omvat het stroomvoorzieningsnetwerk van communicatieapparatuur zowel stabiele stroomvoorzieningsmethoden voor grote elektriciteitsnetten als onafhankelijke stroomvoorzieningsmethoden voor kleine waterkrachtcentrales. Onder de stroomvoorzieningsmodus van kleine waterkrachtcentrales is, als gevolg van veranderingen in het watervolume, aanzienlijke veranderingen in het elektriciteitsverbruik van de gebruiker en de onstabiele werking van apparatuur voor energieopwekking, de golfvormvervorming van het elektriciteitsnet ernstig en zijn de spanningsschommelingen groot. Tegelijkertijd vormt de niet-standaard bedrading van het distributiesysteem een ernstige uitdaging voor de communicatie-schakelende voeding.
Spoorwegcommunicatie en stroomcommunicatie ontwikkelen zich en groeien. Door de sterke inductiespanning die elektrische locomotieven genereren, fluctueert de grondspanning sterk, met als gevolg aanzienlijke schommelingen in de netspanning. Een sterk elektrisch veld kan gemakkelijk tijdelijke instabiliteit veroorzaken bij de werking van schakelende voedingsapparatuur. De communicatieschakelvoeding die in de buurt van het hoogspanningsnet werkt, wordt, ook al is de netspanning stabiel, gemakkelijk beïnvloed door sterke elektromagnetische veldinterferentie veroorzaakt door veranderingen in de netbelasting.
Daarom moet de communicatie-schakelende voeding een sterke weerstand tegen elektromagnetische interferentie hebben, vooral het aanpassingsvermogen aan blikseminslagen, spanningspieken en schommelingen in de netspanning. Het moet ook voldoende anti-interferentievermogen hebben tegen statische interferentie, elektrische velden, magnetische velden en elektromagnetische golven, waardoor de normale werking en stabiliteit van de stroomtoevoer naar communicatieapparatuur wordt gegarandeerd.
Aan de andere kant, omdat de stroomschakelaartransistor, gelijkrichter of vrijloopdiode en de hoofdstroomtransformator in de communicatie-schakelende voeding werken in de modus van hoogspannings-, hoge stroom- en hoogfrequente schakeling, wordt de spannings- en stroomgolfvorm bestaat voornamelijk uit blokgolf. Tijdens het blokgolfschakelproces van hoge spanning en hoge stroom zullen ernstige harmonische spanning en stroom worden gegenereerd. Deze harmonische spanningen en stromen worden verzonden via de ingangslijn van de voeding of de uitgangslijn van de schakelende voeding, waardoor interferentie ontstaat met andere apparaten en het elektriciteitsnet die worden gevoed door de communicatievoeding op hetzelfde elektriciteitsnet. Tegelijkertijd veroorzaken ze ook interferentie met apparaten die worden gevoed door de communicatievoeding, zoals programmagestuurde schakelapparatuur, draadloze basisstations, optische transmissieapparatuur en kabeltelevisieapparatuur, waardoor ze niet goed kunnen werken; Aan de andere kant genereren ernstige harmonische spanningen en stroom elektromagnetische interferentie binnen de schakelende voeding, wat instabiliteit veroorzaakt in de interne werking van de schakelende voeding en de prestaties ervan vermindert. Sommige elektromagnetische velden stralen de omringende ruimte in via de gaten in de behuizing van de schakelaarvoeding, en samen met de uitgestraalde elektromagnetische velden die worden gegenereerd door hoogspanningsleidingen en DC-uitgangsleidingen, planten ze zich voort door de ruimte, waardoor interferentie ontstaat met andere hoogfrequente apparatuur en gevoelige apparatuur. aan elektromagnetische velden, wat kan leiden tot een abnormale werking van andere apparatuur.
Elektromagnetische compatibiliteitsproblemen bij schakelende voedingen
De elektromagnetische compatibiliteitsproblemen die worden veroorzaakt door communicatie-schakelende voedingen die werken in schakeltoestanden met hoge spanning en hoge stroom zijn behoorlijk complex. In termen van elektromagnetische compatibiliteit van de hele machine zijn er hoofdzakelijk verschillende typen: gemeenschappelijke impedantiekoppeling, lijn-naar-lijnkoppeling, elektrische veldkoppeling, magnetische veldkoppeling en elektromagnetische golfkoppeling. De drie elementen van elektromagnetische compatibiliteit zijn: interferentiebron, voortplantingspad en interferentieobject. Gemeenschappelijke impedantiekoppeling heeft hoofdzakelijk betrekking op de gemeenschappelijke impedantie tussen de interferentiebron en het interfererende object elektrisch, waardoor het interferentiesignaal het interfererende object binnenkomt. Onder lijn-naar-lijnkoppeling wordt vooral verstaan de onderlinge koppeling tussen draden of PCB-draden die door parallelle bedrading stoorspanning en stoorstroom genereren. Koppeling van elektrische velden is voornamelijk te wijten aan de aanwezigheid van potentiaalverschillen, resulterend in de koppeling van het geïnduceerde elektrische veld aan het interfererende lichaam. Magnetische veldkoppeling heeft voornamelijk betrekking op de koppeling van laagfrequente magnetische velden die worden gegenereerd in de buurt van hoogstroompulsstroomleidingen aan interferentieobjecten. Elektromagnetische golfkoppeling wordt voornamelijk veroorzaakt door hoogfrequente elektromagnetische golven die worden gegenereerd door pulserende spanning of stroom, die naar buiten door de ruimte uitstralen en zich koppelen met het overeenkomstige interfererende lichaam. In feite kan elke koppelingsmethode niet strikt worden onderscheiden, alleen met verschillende focuspunten.
Bij een schakelende voeding werkt de hoofdschakelaar in een hoogfrequente schakelmodus bij een hoge spanning. De schakelspanning en -stroom zijn beide blokgolven, en het spectrum van harmonischen van hogere orde in deze blokgolf kan meer dan 1000 maal de frequentie van de blokgolf bereiken. Tegelijkertijd worden, als gevolg van de lekinductie en de gedistribueerde capaciteit van de vermogenstransformator, evenals de onbevredigende werkstatus van het hoofdstroomschakelapparaat, vaak hoogfrequente en hoogspanning piekharmonische oscillaties gegenereerd wanneer hoogfrequente pieken optreden. in- of uitgeschakeld. De harmonischen van hogere orde die door deze harmonische oscillatie worden gegenereerd, worden via de verdeelde capaciteit tussen de schakelbuis en het koellichaam naar het interne circuit overgebracht of via het koellichaam en de transformator de ruimte in gestraald. Ook schakeldiodes die voor gelijkrichting en voortzetting worden gebruikt, zijn een belangrijke oorzaak van hoogfrequente interferentie. Vanwege de hoogfrequente schakeltoestand van de gelijkrichter en vrijloopdiodes zorgt de aanwezigheid van parasitaire inductie en junctiecapaciteit in de diodedraden, evenals de invloed van tegengestelde herstelstroom, ervoor dat ze werken met hoge spannings- en stroomveranderingssnelheden. resulterend in hoogfrequente oscillaties. Vanwege het feit dat gelijkrichter- en vrijloopdiodes zich doorgaans dicht bij de uitgangslijn bevinden, is de kans groot dat de hoogfrequente interferentie die daardoor wordt gegenereerd, via de DC-uitgangslijn wordt overgedragen.
Om de arbeidsfactor te verbeteren, worden actieve arbeidsfactorcorrectiecircuits gebruikt in communicatieschakelende voedingen. Tegelijkertijd is er een groot aantal zachte schakeltechnologieën toegepast om de efficiëntie en betrouwbaarheid van het circuit te verbeteren en de elektrische spanning van stroomapparaten te verminderen. Onder hen is nulspanning, nulstroom of nulspanning nulstroomschakeltechnologie de meest gebruikte. Deze technologie vermindert de elektromagnetische interferentie die wordt gegenereerd door schakelapparaten aanzienlijk. Zacht schakelende verliesvrije absorptiecircuits maken echter vaak gebruik van l en c voor energieoverdracht, waarbij gebruik wordt gemaakt van de unidirectionele geleidbaarheid van diodes om unidirectionele energieconversie te bereiken. Daarom worden de diodes in dit resonantiecircuit een belangrijke bron van elektromagnetische interferentie.
