Hakkurivirtalähteen sähkömagneettinen yhteensopivuustekniikka
Hakkuriteholähteiden aiheuttamien sähkömagneettisten yhteensopivuusongelmien syyt ovat varsin monimutkaiset, koska ne toimivat korkeajännitteisten ja suurvirtojen kytkentäolosuhteissa. Koko koneen sähkömagneettisten ominaisuuksien osalta on olemassa pääasiassa yhteinen impedanssikytkentä, linja-linjakytkentä, sähkökenttäkytkentä, magneettikentän kytkentä ja sähkömagneettinen aaltokytkentä. Yhteinen impedanssikytkentä on pääasiassa häiriölähteen ja häiriökappaleen välinen yhteinen sähköinen impedanssi, jonka kautta häiriösignaali tulee häiriötilaan. Linja-linja-kytkentä on pääasiassa johtojen tai piirilevylinjojen keskinäistä kytkentää, joka tuottaa häiriöjännitteen ja -virran rinnakkaisjohdotuksen vuoksi. Sähkökentän kytkentä johtuu pääasiassa potentiaalieron olemassaolosta, joka synnyttää indusoidun sähkökentän kenttäkytkennän häiriintyneeseen kappaleeseen. Magneettikenttäkytkennällä tarkoitetaan pääasiassa suurvirtapulssivoimalinjan lähellä syntyvän matalataajuisen magneettikentän kytkentää häiritsevään kohteeseen. Sähkömagneettisen kentän kytkentä johtuu pääasiassa korkeataajuisista sähkömagneettisista aalloista, jotka syntyvät sykkivän jännitteen tai virran kautta, joka säteilee ulospäin avaruuden läpi, ja kytkeytymisestä vastaavaan häiriintyneeseen kappaleeseen. Itse asiassa jokaista kytkentätapaa ei voida erottaa tarkasti, mutta painopiste on erilainen.
Hakkuriteholähteessä päätehon kytkentäputki toimii suurtaajuisessa kytkentätilassa erittäin korkealla jännitteellä. Kytkentäjännite ja kytkentävirta ovat lähellä neliöaaltoja. Spektrianalyysin perusteella neliöaaltosignaali sisältää runsaasti korkealuokkaisia harmonisia. Korkeamman harmonisen taajuusspektri voi saavuttaa yli 1000 kertaa neliöaallon taajuuden. Samanaikaisesti tehomuuntajan vuodon induktanssin ja hajautetun kapasitanssin sekä päävirtakytkinlaitteen ei-ideaalisen toimintatilan vuoksi syntyy usein korkeataajuisia ja korkeajännitteisiä harmonisia huippuvärähtelyjä, kun suurtaajuus kytketään päälle tai pois päältä. . Harmonisen värähtelyn synnyttämät korkeammat harmoniset siirtyvät sisäiseen piiriin kytkinputken ja säteilijän välisen hajautetun kapasitanssin kautta tai säteilevät tilaan säteilijän ja muuntajan kautta. Tasasuuntaukseen ja vapaakäyntiin käytettävät kytkentädiodit ovat myös tärkeä syy suurtaajuushäiriöihin. Koska tasasuuntaus- ja vapaakiertodiodit toimivat suurtaajuisessa kytkentätilassa, diodin johtimen parasiittisen induktanssin olemassaolo, liitoskapasitanssin olemassaolo ja käänteisen palautusvirran vaikutus saavat sen toimimaan erittäin korkealla jännitteellä ja virran muutosnopeus ja tuottaa korkeataajuisia värähtelyjä. Tasasuuntaus- ja vapaakäyntidiodit ovat yleensä lähempänä tehonsyötön lähtölinjaa ja niiden aiheuttamat suurtaajuiset häiriöt siirtyvät todennäköisimmin DC-lähtölinjan kautta. Tehokertoimen parantamiseksi kytkentävirtalähde ottaa käyttöön aktiivisen tehokertoimen korjauspiirin. Samanaikaisesti piirin tehokkuuden ja luotettavuuden parantamiseksi ja teholaitteen sähköisen rasituksen vähentämiseksi käytetään useita pehmeitä kytkentätekniikoita. Niistä nollajännite-, nollavirta- tai nollajännite/nollavirta-kytkentätekniikka on laajimmin käytetty. Tämä tekniikka vähentää suuresti kytkinlaitteiden synnyttämiä sähkömagneettisia häiriöitä. Useimmat pehmeästi kytkevistä rikkomattomista absorptiopiireistä käyttävät kuitenkin L- ja C:tä energian siirtoon ja käyttävät diodien yksisuuntaista johtavuutta toteuttaakseen yksisuuntaisen energian muuntamisen. Siksi resonanssipiirin diodeista tulee sähkömagneettisten häiriöiden päälähde.
Hakkuriteholähteet käyttävät yleensä energiaa varastoivia induktoreja ja kondensaattoreita muodostamaan L- ja C-suodatinpiirejä differentiaali- ja yhteismoodihäiriösignaalien suodattamiseksi. Induktanssikäämin hajautetun kapasitanssin ansiosta induktanssikäämin omaresonanssitaajuus pienenee, jolloin suuri määrä suurtaajuisia häiriösignaaleja kulkee induktanssikelan läpi ja etenee ulospäin AC-voimalinjaa tai tasavirtalähtöä pitkin. linja. Häiriösignaalin taajuuden kasvaessa suodatinkondensaattorin johtoinduktanssin vaikutus johtaa kapasitanssin ja suodatusvaikutuksen jatkuvaan laskuun ja jopa kondensaattoriparametrien muutoksiin, mikä on myös sähkömagneettisen häiriön syy.
Ratkaisut sähkömagneettiseen yhteensopivuuteen
Sähkömagneettisen yhteensopivuuden kolmen elementin näkökulmasta, jotta voimme ratkaista kytkentävirtalähteiden sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelman, voimme aloittaa kolmesta näkökulmasta: ensinnäkin vähentää häiriölähteen tuottamaa häiriösignaalia; toiseksi katkaise häiriösignaalin etenemispolku; Kolmanneksi paranna häirityn kehon kykyä vastustaa häirintää. Hakkuriteholähteen sisäistä yhteensopivuutta ratkaistaessa voidaan edellä mainittuja kolmea menetelmää käyttää kokonaisvaltaisesti kustannus-hyötysuhteen ja toteutuksen helppouden perusteella. Siksi hakkuriteholähteiden aiheuttamat ulkoiset häiriöt, kuten voimalinjojen harmoniset virrat, voimalinjojen johtumishäiriöt ja sähkömagneettisen kentän säteilyhäiriöt, voidaan ratkaista vain vähentämällä häiriölähdettä. Toisaalta se voi parantaa tulo-/lähtösuodatinpiirin suunnittelua, parantaa APFC-piirin suorituskykyä, vähentää kytkinputken, tasasuuntaajan ja vapaakiertodiodin jännitteen ja virran muutosnopeutta ja ottaa käyttöön erilaisia pehmeitä kytkentäpiirien topologioita. ja valvontamenetelmät jne.; toisaalta vahvistaa kotelon suojausvaikutusta, parantaa kotelon aukkovuotoa ja suorittaa hyvää maadoituskäsittelyä. Ulkoisten häiriöntorjuntaominaisuuksien (kuten ylijännite- ja salamaniskujen) osalta AC-tulo- ja DC-lähtöporttien salamansuojausominaisuudet tulee optimoida. Yleensä 1,2/50 μs:n avoimen piirin jännitteen ja 8/20 μs oikosulkuvirran yhdistetyn salamaniskun aaltomuodossa pienestä energiasta johtuen se yleensä ratkaistaan yhdistämällä sinkkioksidivaristoreja ja kaasuneliömäisiä sähköputkia. Sähköstaattista purkausta varten, yleensä viestintäportin ja ohjausportin pienessä signaalipiirissä, käytä TVS-putkea ja vastaavaa maadoitussuojausta, lisää pienen signaalipiirin ja rungon välistä sähköistä etäisyyttä jne. ratkaistaksesi tai valitaksesi laitteet, joissa on anti- staattinen häiriö. Nopea transienttisignaali sisältää erittäin laajan taajuusspektrin, ja se on helppo siirtää ohjauspiiriin yhteismoodin muodossa. Samaa menetelmää kuin antistaattinen käytetään vähentämään yhteismuotoisen induktanssin hajautettua kapasitanssia ja vahvistamaan tulopiirin yhteismuotoista signaalisuodatusta (sekä yhteismoodikondensaattorit tai välityshäviölliset ferriittiytimet jne.) immuniteetin parantamiseksi. järjestelmästä.
Hakkuriteholähteen sisäisten häiriöiden vähentämiseksi, sen oman sähkömagneettisen yhteensopivuuden toteuttamiseksi ja hakkuriteholähteen vakauden ja luotettavuuden parantamiseksi on aloitettava seuraavat näkökohdat:
① Kiinnitä huomiota digitaalisen piirin ja moduulipiirin PCB-johdotuksen oikeaan jakoon;
②Digitaalipiirin ja analogisen piirin virtalähteen irrottaminen;
③ Digitaalisten ja analogisten piirien yksipistemaadoitus, suurvirtapiirien ja pienvirtapiirien yksipistemaadoitus, erityisesti virran ja jännitteen näytteenottopiirit, vähentämään yleistä vastushäiriötä ja maadoitusrenkaiden vaikutusta. Kiinnitä johdotuksen yhteydessä huomiota vierekkäisten linjojen väliseen etäisyyteen ja signaalin ominaisuuksiin, vältä ylikuulumista, pienennä lähtötasasuuntauspiirin, vapaakiertodiodipiirin ja haarasuodatinpiirin ympäröivää aluetta, vähennä muuntajan vuotoa, hajautettua kapasitanssia suodatinkela ja käytä suodatinkondensaattoreita, joilla on korkeat resonanssitaajuudet.
