Elektromagnetisch ontwerpschema voor compatibiliteit voor hoogfrequente schakelvoeding
Als het elektromagnetische interferentie (EMI) -probleem van de hoogfrequente schakelvoeding zelf niet correct wordt behandeld, wordt het niet alleen gemakkelijk vervuilt het vermogen en beïnvloedt direct de normale werking van andere elektrische apparatuur, maar vormt ook gemakkelijk elektromagnetische vervuiling wanneer ze worden verzonden in de ruimte, wat resulteert in de elektromagnetische capacitantie (EMC) probleem van de hoogfrequentie-stroomtoevoer. Dit artikel richt zich op de analyse van elektromagnetische interferentie die de standaard overschrijdt in de 1200W (24V/50A) hoogfrequente schakelmodule die wordt gebruikt in de voedingspanelen van de spoorwegsignaal en stelt verbeteringsmaatregelen voor.
De elektromagnetische interferentie die wordt gegenereerd door hoogfrequente schakelvoedingen kan worden onderverdeeld in twee categorieën: uitgevoerd interferentie en uitgestraalde interferentie. Uitgevoerd stoornissen zich voortplanten via AC -stroombronnen met frequenties onder 30 MHz; Stralingsstoornissen zich voortplant door de ruimte, met frequenties variërend van 30 tot 1000 MHz.
Analyse van elektromagnetische verstoringsbronnen in hoogfrequente schakelvoeding
De gelijkrichter en vermogenstransistor Q1 in het circuit, evenals de Power Transistors Q2 tot Q5, hoogfrequente transformator T1 en uitgangsgelijkrichter-diodes D1 tot D2 in het circuit getoond in figuur 1B, zijn de belangrijkste bronnen van elektromagnetische interferentie die wordt gegenereerd tijdens de werking van hoogfrequente schakelvermogen. De specifieke analyse is als volgt.
De hoge-orde harmonischen die zijn gegenereerd tijdens het rectificatieproces van de gelijkrichter, genereren geleide en uitgestraalde storingen langs de stroomlijn.
Schakelvermogenstransistoren werken in hoogfrequente geleiding en afsnijstoestanden. Om de schakelverliezen te verminderen, de vermogensdichtheid en de algehele efficiëntie te verbeteren, wordt de openings- en sluitingssnelheid van het schakelen van transistoren sneller en sneller. Over het algemeen, binnen enkele microseconden, schakel transistors open en sluiten ze met deze snelheid open en vormen ze een piekspanning en piekstroom, die hoogfrequente en hoogspanningspiekharmonischen genereert, waardoor elektromagnetische interferentie naar ruimte- en AC-inputlijnen wordt veroorzaakt.
Tegelijkertijd als de hoogfrequente transformator T1 stroomconversie uitvoert, genereert het een afwisselend elektromagnetisch veld dat elektromagnetische golven in de ruimte straalt en stralingsstoornissen vormt. De gedistribueerde inductantie en capaciteit van de transformator oscilleren en koppelen naar het AC -ingangscircuit door de gedistribueerde capaciteit tussen de primaire fasen van de transformator, waardoor doorgevoerde stoornissen worden gevormd.
Wanneer de uitgangsspanning relatief laag is, werkt de uitgangsgelijkrichtingsdiode in een hoogfrequente schakelstatus en is het ook een bron van elektromagnetische interferentie.
Vanwege de parasitaire inductie en junctiecapaciteit van de diode -leads, evenals de invloed van omgekeerde herstelstroom, werkt deze bij hoge spanning en stroomveranderingssnelheden. Hoe langer de omgekeerde hersteltijd van de diode, hoe groter de impact van piekstroom en hoe sterker het verstoringssignaal, wat resulteert in hoogfrequente verzwakking oscillatie, wat een type differentiële modusgeleidingsstoornissen is.
