Korkeataajuisen stabiloidun virtalähteen sähkömagneettisen yhteensopivuuden suunnittelukaavio
Jos itse suurtaajuisessa kytkentävirtalähteessä esiintyvää sähkömagneettista häiriötä (EMI) ei käsitellä hyvin, se ei ainoastaan aiheuta helposti sähköverkkoon saastuttamista, vaan vaikuta suoraan muiden sähkölaitteiden normaaliin toimintaan, mutta myös muodostaa helposti sähkömagneettisia saastuminen tilaan, mikä johtaa korkeisiin sähkömagneettiseen yhteensopivuusongelmiin (EMC) taajuuskytkentävirtalähteissä. Tässä artikkelissa keskitytään 1200 W (24V/50A) suurtaajuisen hakkuriteholähdemoduulin standardin ylittävien sähkömagneettisten häiriöiden analysointiin, jota käytetään rautatiesignaalin tehonsyöttöruudussa, ja ehdotetaan parannustoimenpiteitä.
Korkeataajuisen hakkuriteholähteen synnyttämät sähkömagneettiset häiriöt voidaan jakaa kahteen luokkaan: johtavuushäiriöt ja säteilyhäiriöt. Johtavuushäiriö etenee vaihtovirtalähteen kautta ja taajuus on alle 30 MHz; säteilyhäiriö etenee avaruuden läpi ja taajuus on 30-1000MHz.
Korkeataajuisen hakkurivirtalähteen sähkömagneettisten häiriölähteiden analyysi
Tasasuuntaaja, virtaputki Q1 piirissä, tehoputket Q2-Q5, suurtaajuusmuuntaja T1 ja lähtötasasuuntausdiodit D1-D2 piirissä kuvassa 1b ovat tärkeimmät sähkömagneettisten häiriöiden lähteet, kun suurtaajuinen kytkentävirtalähde toimii . Analysoi tarkemmin kuten alla.
Tasasuuntaajan tasasuuntausprosessin synnyttämät korkealuokkaiset harmoniset synnyttävät johdettuja ja säteileviä häiriöitä pitkin voimalinjaa.
Kytkentätehoputki toimii korkeataajuisessa päälle ja pois päältä -tilassa. Kytkentähäviön vähentämiseksi, tehotiheyden ja tehonsyötön yleishyötysuhteen parantamiseksi kytkentäputki kytkeytyy päälle ja pois yhä nopeammin, yleensä muutamassa mikrosekunnissa, ja kytkentäputki kytkeytyy päälle ja pois päältä sellaisella nopeus muodostaa aaltojännitteen ja -virran, jotka synnyttävät suurtaajuisia ja suurjännitteisiä huippuharmonisia ja muodostavat sähkömagneettisia häiriöitä avaruus- ja vaihtovirtatulolinjoihin.
Vaikka suurtaajuinen muuntaja T1 suorittaa tehonmuunnoksen, se tuottaa vaihtuvan sähkömagneettisen kentän ja säteilee sähkömagneettisia aaltoja avaruuteen muodostaen säteilyhäiriöitä. Muuntajan hajautettu induktanssi ja kapasitanssi värähtelevät ja on kytketty vaihtovirtasyötön silmukkaan muuntajan ensiö- ja toisioasteen välisen hajautetun kapasitanssin kautta muodostaen johtumishäiriötä.
Kun lähtöjännite on suhteellisen alhainen, lähtötasasuuntaajadiodi toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa, mikä on myös sähkömagneettisen häiriön lähde.
Diodin johtojohtimien parasiittisen induktanssin, liitoskapasitanssin ja käänteisen palautusvirran vaikutuksen vuoksi se toimii erittäin suurella jännitteen ja virran muutosnopeudella. Mitä pidempi diodin käänteinen palautumisaika on, sitä suurempi on huippuvirran vaikutus. , mitä voimakkaampi häiriösignaali on, mikä johtaa suurtaajuiseen vaimennusvärähtelyyn, joka on differentiaalimuotoinen johtumishäiriö.
Kaikki nämä generoidut sähkömagneettiset signaalit välitetään ulkoiseen virtalähteeseen metallijohtojen, kuten voimalinjojen, signaalilinjojen ja maadoituslinjojen, kautta johtavuushäiriöiden muodostamiseksi. Säteilyhäiriöt aiheutuvat häiriösignaaleista, jotka säteilevät johtimien ja laitteiden tai antenneina toimivien yhdyslinjojen kautta.
