Ontwerpoplossing voor elektromagnetische compatibiliteit voor hoogfrequente schakelende voedingen
Als de hoogfrequente schakelende voeding zelf bestaat, wordt het probleem van de elektromagnetische interferentie (EMI) niet goed aangepakt, niet alleen gemakkelijk voor de vervuiling van het elektriciteitsnet, die rechtstreeks van invloed is op de normale werking van andere elektrische apparatuur, en in de ruimte is het ook gemakkelijk om vormen elektromagnetische vervuiling, die aanleiding geeft tot problemen met de elektromagnetische compatibiliteit (EMC) van hoogfrequente schakelende voedingen. Dit artikel richt zich op het scherm voor de voeding van spoorwegsignalen met behulp van een 1200W (24V/50A) hoogfrequente schakelende voedingsmodule van elektromagnetische intimidatie die de standaard probleemanalyse overtreft, en stelt verbeteringsmaatregelen voor.
Elektromagnetische hinder bij hoogfrequent schakelende voedingen kan worden onderverdeeld in twee categorieën: geleide hinder en uitgestraalde hinder. Geleid overlast door de voortplanting van de AC-voeding, de frequentie is lager dan 30 MHz; uitgestraalde hinder door de voortplanting van de ruimte, de frequentie van 30 ~ 1000 MHz.
Analyse van hoogfrequente schakelende voeding, elektromagnetische intimidatiebron
In het circuit van de gelijkrichter, eindbuis Q1, in figuur 1b het circuit van de eindbuis Q2 ~ Q5, hoogfrequente transformator T1, uitgangsgelijkrichterdiodes D1 ~ D2 zijn hoogfrequente schakelvoedingswerkzaamheden om elektromagnetische intimidatie van de hoofdleiding te veroorzaken bronnen van intimidatie, specifiek als volgt geanalyseerd.
Het gelijkrichter-rectificatieproces genereert hoge harmonischen langs de elektriciteitslijn, waardoor geleide en uitgestraalde hinder ontstaat.
De schakelende vermogensbuis werkt in de staat van hoogfrequente geleiding en afsnijding, om het schakelverlies te verminderen en de vermogensdichtheid en de algehele efficiëntie van de voeding te verbeteren, wordt de schakelbuis in het algemeen steeds sneller in- en uitgeschakeld binnen een paar microseconden wordt de schakelbuis met zo'n snelheid in- en uitgeschakeld, die de inschakelspanning en inschakelstroom vormt, en hoogfrequente en hoogspanningspiekharmonischen zal genereren, die elektromagnetische hinder zullen veroorzaken voor de ruimte en de AC-ingangslijn.
Hoogfrequente transformator T1 voert tegelijkertijd stroomconversie uit, waardoor een elektromagnetisch wisselveld wordt gegenereerd en elektromagnetische golven de ruimte in worden gestraald, waardoor stralingsoverlast ontstaat. De gedistribueerde inductantie en capaciteit van de transformator genereren oscillaties en zijn gekoppeld aan het AC-ingangscircuit via de gedistribueerde capaciteit tussen de beginfasen van de transformator, waardoor geleide hinder ontstaat.
Bij een relatief lage uitgangsspanning werkt de uitgangsgelijkrichterdiode in een hoogfrequente schakeltoestand, wat ook een bron van elektromagnetische hinder is.
Vanwege de parasitaire inductantie van de diodeleiding, de junctiecapaciteit en de aanwezigheid van omgekeerde herstelstroom, zodat deze werkt met een zeer hoge veranderingssnelheid van spanning en stroom, hoe langer de omgekeerde hersteltijd van de diode, hoe groter de impact van de piek stroom, hoe sterker het hinderlijke signaal, dat hoogfrequente verzwakking van trillingen produceert, wat een soort door differentiële modus uitgevoerde intimidatie is.
Al deze elektromagnetische signalen worden gegenereerd via het netsnoer, de signaaldraad, de aardedraad en andere metalen draden die naar de externe voeding worden verzonden en zo hinder veroorzaken. Door straling van de geleider en het apparaat of door te fungeren als een antenneverbindingslijn wordt het hinderlijke signaal veroorzaakt door stralingsintimidatie.
3, voor hoogfrequente schakelende voeding elektromagnetische intimidatie van elektromagnetische compatibiliteit ontwerp
Inlaat voor schakelende voeding plus voedingsfilter, remmen de hoge harmonischen die door de schakelende voeding worden gegenereerd.
Ingangs- en uitgangsstroomlijnen met een ferrietring enerzijds om de hoogfrequente common-mode stroomlijn te onderdrukken, anderzijds om de hinderlijke energie die door de stroomlijn wordt uitgestraald te verminderen.
Voedingslijn zo dicht mogelijk bij de grond om het lusgebied van de differentiële modusstraling te verkleinen; de AC-ingangsstroomlijn en de DC-uitgangslijn zijn afzonderlijk uitgelijnd, waardoor de elektromagnetische koppeling tussen ingang en uitgang wordt verminderd; signaallijnen weg van de voedingslijn, dicht bij de uitlijning van de grondlijn, en de uitlijning mag niet te lang zijn, om het lusoppervlak van het circuit te verkleinen; De lijnbreedte van de printplaat kan niet abrupt worden gewijzigd, de hoek van de hoek met behulp van de afgeronde overgang, gebruik zoveel mogelijk geen rechte hoek of scherpe hoeken.
Chip- en MOS-schakelbuis-ontkoppelcondensator voor installatie, de locatie zo dicht mogelijk bij de voeding die parallel is aangesloten in het apparaat en de aardingspin.
Vanwege het bestaan van een Ldi/dt-aardgeleider maken de printplaat en het chassis indirect gebruik van koperen paalverbindingen, niet geschikt voor koperen paalverbindingen met dikkere draden en dichtbij aarde.
Voeg RC-absorptiecircuits toe aan beide uiteinden van de schakelbuis en aan de uitgangsgelijkrichterdiode om de overspanning te absorberen.
