Opwekking en onderdrukking van elektromagnetische interferentie in schakelende voeding
Elektromagnetische compatibiliteit EMC is de afkorting van de Engelse elektromagnetische compatibiliteit. Het bevat twee betekenissen. Ten eerste moet de elektromagnetische straling die door de apparatuur in het werk wordt gegenereerd, tot een bepaald niveau worden beperkt. Ten tweede moet de apparatuur zelf over een bepaald anti-interferentievermogen beschikken. Het moet drie elementen bevatten: interferentiebron, koppelkanaal en gevoelig lichaam. Het onderdrukken van interferentie door het schakelen van de voeding voor elektronische circuits is van groot belang om de normale en stabiele werking van elektronische systemen te garanderen. Door de interferentiebronnen en koppelkanalen in de schakelende voeding te analyseren, stelt dit artikel effectieve maatregelen voor om interferentie te onderdrukken. Het ontwerp en de productiemethode van de schakelende voedingstransformator worden naar voren gebracht.
Storingsbronnen en koppelkanalen in schakelende voeding
De schakelende voeding corrigeert eerst de wisselstroom in gelijkstroom, verandert deze vervolgens in hoge frequentie via de besturing van de schakelbuis en voert deze vervolgens uit via het rectificatiefiltercircuit om een stabiele gelijkstroomspanning te verkrijgen, dus deze bevat een veel harmonische interferentie. Tegelijkertijd zal, als gevolg van de lekinductie van de transformator en de piek veroorzaakt door de omgekeerde herstelstroom van de uitgangsdiode, elektromagnetische interferentie van verschillende gradaties worden geproduceerd. De interferentie bij schakelende voedingen concentreert zich vooral op componenten met grote spannings- en stroomveranderingen (dat wil zeggen grote dv/dt of di/dt), vooral schakelbuizen, uitgangsdiodes en hoogfrequente transformatoren. Tegelijkertijd zal de parasitaire capaciteit de ruis van het elektriciteitsnet naar de voeding van het elektronische systeem geleiden en de werking van het elektronische circuit verstoren. Laten we hier de oorzaken van verschillende soorten interferentie en hun koppelingspaden analyseren.
De filterinterferentie die wordt gegenereerd door het uitgangsgelijkrichterfiltercircuit maakt in het algemeen gebruik van een bruggelijkrichter en een condensatorfiltercircuit aan het uitgangseinde van de schakelende voeding. Vanwege de niet-lineariteit van de gelijkrichterdiode en de energieopslagfunctie van de filtercondensator, wordt de uitgangsstroom een periodieke piekstroom met een korte tijd en een hoge piekwaarde. Deze vervormde ingangsstroom bevat naast de fundamentele golf ook rijke hogere harmonische componenten.
Interferentie gegenereerd door schakelcircuit
De kern van het schakelcircuit is ook een van de belangrijkste interferentiebronnen, die voornamelijk bestaat uit een schakelbuis en een hoogfrequente transformator. De door de schakelbuis gegenereerde dv/dt heeft een grote puls, een brede frequentieband en rijke harmonischen. De belangrijkste redenen voor deze pulsinterferentie zijn:
(1) Op het moment dat de schakelbuis wordt ingeschakeld, genereert de primaire wikkeling van de transformator een grote inschakelstroom en verschijnt er een hoge piekspanning aan beide uiteinden van de primaire wikkeling; Op het moment dat de schakelaar wordt uitgeschakeld, wordt een deel van de energie niet overgedragen van de primaire spoel naar de secundaire spoel vanwege de lekflux van de primaire spoel, en dit deel van de energie opgeslagen in de lekinductantie zal een verzwakkingsoscillatie vormen. met een piek met de capaciteit tussen de elektroden en de weerstand van de schakelbuis zelf, en zal worden gesuperponeerd op de uitschakelspanning van de schakelbuis om een uitschakelpiekspanning te vormen. Deze ruis wordt naar de ingangs- en uitgangsterminals geleid en vormt geleide interferentie.
(2) Wanneer de uitgangsdiode in voorwaartse richting wordt ingeschakeld, wordt de lading in de PN-overgang geaccumuleerd, en wanneer de diode wordt aangelegd met een sperspanning, zal de geaccumuleerde lading verdwijnen en zal er een tegenstroom worden gegenereerd. Omdat de frequentie van V in het secundaire gelijkrichtcircuit erg hoog is tijdens het schakelen, dat wil zeggen dat de tijd van aan naar uit erg kort is, en de golf van tegenstroom zal optreden als de opgeslagen lading in korte tijd verdwijnt. Vanwege het bestaan van gedistribueerde capaciteit en gedistribueerde inductantie in de DC-uitvoer, wordt de interferentie veroorzaakt door pieken hoogfrequente verzwakking en oscillatiereductie.
(3) De hoogfrequente schakelstroomlus, bestaande uit de primaire spoel van de hoogfrequente transformator, de schakelbuis en de filtercondensator, kan straling in de grote ruimte genereren en stralingsinterferentie vormen.
Interferentiekoppelingskanaal
Als gevolg van de parasitaire capaciteit tussen de primaire wikkelingen van de transformator plant de door het schakelcircuit gegenereerde common-mode-interferentie zich voort door de transformator aan de primaire en secundaire zijde. Relatief gesproken is het interferentiepad in de differentiële modus eenvoudig en gemakkelijk te hanteren. Dit artikel introduceert voornamelijk het genereren en onderdrukken van common-mode-interferentie.
