Toimenpiteet hakkurivirtalähteen sähkömagneettisten häiriöiden estämiseksi
Yleensä kytkentävirtalähteen EMI-ohjaus käyttää pääasiassa suodatustekniikkaa, suojaustekniikkaa, tiivistystekniikkaa ja maadoitustekniikkaa. EMI-häiriöt voidaan jakaa siirtoreitin mukaan johtumishäiriöihin ja säteilyhäiriöihin. Hakkuriteholähde aiheuttaa pääasiassa häiriöitä, ja sen taajuusalue on laajin, noin 10kHz-30MHz. Vastatoimenpiteet joutuneiden häiriöiden vaimentamiseksi ratkaistaan periaatteessa kolmella taajuuskaistalla: 10 kHz-150 kHz, 150 kHz-10 MHz ja enemmän. Normaalit häiriöt ovat pääasiassa 10 kHz - 150 kHz, mikä yleensä ratkaistaan yleisellä LC-suodattimella. Yhteisen tilan häiriöt ovat pääasiassa alueella 150 kHz-10 MHz, mikä yleensä ratkaistaan yhteistilan hylkäyssuodattimella. Yli 10 MHz:n taajuuskaistan vastatoimina on parantaa suodattimen muotoa ja toteuttaa sähkömagneettisia suojaustoimenpiteitä.
1 EMI-suodatin AC-tulolla on otettu käyttöön.
Yleensä on kaksi tapaa siirtää häiriövirtaa johtimeen: yhteismoodi ja differentiaalimoodi. Yhteinen häiriö on häiriö kantajanesteen ja maan välillä: häiriöllä on sama suuruus ja suunta, ja se esiintyy minkä tahansa virtalähteen suhteellisen maan välillä tai nollajohdon ja maan välillä, mikä johtuu pääasiassa du// dt ja di/dt aiheuttavat myös tiettyjä yhteismuotoisia häiriöitä. Differentiaalimuotoinen häiriö on kantonesteiden välistä häiriötä: häiriö on suuruudeltaan yhtä suuri ja suunnaltaan vastakkainen, ja se esiintyy virtalähteen vaihejohdon ja nollajohdon sekä vaihejohdon ja vaihejohdon välillä. Kun häiriövirta välitetään johtimessa, se voi esiintyä sekä yhteismoodissa että differentiaalitilassa. Yhteismuotoinen häiriövirta voi kuitenkin häiritä hyödyllisiä signaaleja vasta sen jälkeen, kun siitä tulee differentiaalimuotoinen häiriövirta.
Vaihtovirtasähkölinjassa on edellä mainittuja kahdenlaisia häiriöitä, yleensä matalataajuisia differentiaalimuotoisia häiriöitä ja korkeataajuisia yhteismuotoisia häiriöitä. Yleensä differentiaalitilan häiriön amplitudi on pieni, taajuus on alhainen ja aiheuttama häiriö on pieni; Yhteisen tilan häiriöillä on suuri amplitudi ja korkea taajuus, ja se voi myös tuottaa johtojen kautta säteilyä, joka aiheuttaa suuria häiriöitä. Jos vaihtovirtalähteen tulopäässä käytetään sopivaa EMI-suodatinta, sähkömagneettiset häiriöt voidaan tehokkaasti vaimentaa. Voimalinjan EMI-suodattimen perusperiaate on esitetty kuvassa 1, jossa differentiaalimuotoisia kondensaattoreita C1 ja C2 käytetään oikosulkemaan differentiaalimoodin häiriövirta, kun taas välilinjan maadoituskondensaattoreita C3 ja C4 käytetään oikosulkuun. kytkeä yhteismuotoisen häiriövirran. Common-mode kuristinkela koostuu kahdesta saman paksuisesta kelasta, jotka on kierretty magneettisydämelle samaan suuntaan. Jos magneettinen kytkentä kahden kelan välillä on hyvin lähellä, vuodon induktanssi on hyvin pieni, mikä on huono voimalinjan taajuusalueella.
Tilareaktanssi tulee hyvin pieneksi; Kun kuormitusvirta kulkee yhteismuotokuristimen läpi, vaihejohdolla sarjaan kytkettyjen käämien synnyttämät magneettikenttälinjat ovat vastakkaisia nollajohdolla sarjaan kytkettyjen kelojen synnyttämien magneettikenttien kanssa, ja ne kumoavat toisensa. magneettinen ydin. Siksi jopa suuren kuormitusvirran tapauksessa magneettinen ydin ei kyllästy. Yhteismuotoisen häiriövirran tapauksessa molempien kelojen synnyttämät magneettikentät ovat samassa suunnassa, mikä aiheuttaa suuren induktanssin, mikä vaikuttaa yhteismoodin häiriösignaalin vaimentamiseen. Tässä yhteismoodin kuristinkelan tulisi olla valmistettu ferriittimagneettisesta materiaalista, jolla on korkea läpäisevyys ja hyvät taajuusominaisuudet.
2 Absorptiopiirin käyttö kytkentäaaltomuodon parantamiseksi
Kytkinputken tai -diodin päälle- ja poiskytkennän aikana on muuntajan vuotoinduktanssi, linjainduktanssi, diodin tallennuskapasitanssi ja hajautettu kapasitanssi, joilla on helppo tuottaa huippujännitettä kytkinputken kollektoriin, emitteriin ja diodeihin. . Yleensä käytetään RC/RCD-absorptiopiiriä ja RCD-ylijännitteen absorptiopiiriä.
Kun absorptiopiirin jännite ylittää tietyn amplitudin, jokainen laite kytkeytyy nopeasti päälle vapauttaen näin ylijänniteenergiaa ja rajoittaen aaltojännitteen tiettyyn amplitudiin. Kytkinputken kollektoriin ja lähtödiodin positiiviseen johtimeen on kytketty sarjaan kyllästyvä magneettisydänkela tai mikrokiteiset magneettihelmet, ja materiaali on yleensä kobolttia (Co). Kun normaali virta kulkee, magneettisydän on kyllästynyt ja induktanssi on hyvin pieni. Kun virta tulee kulkemaan vastakkaiseen suuntaan, se tuottaa suuren taka-emf:n, joka voi tehokkaasti tukahduttaa diodin VD käänteisjännitevirran.
3 käyttäen kytkentätaajuusmodulaatiotekniikkaa
Taajuussäätötekniikka perustuu siihen, että kytkentähäiriön energia keskittyy pääasiassa tietylle taajuudelle ja sillä on suuri spektrihuippu. Jos nämä energiat voidaan hajauttaa laajemmalle taajuuskaistalle, voidaan saavuttaa häiriöspektrin huippuarvon pienentäminen. Prosessointimenetelmiä on yleensä kaksi: satunnaistaajuusmenetelmä ja modulaatiotaajuusmenetelmä.
Satunnaistaajuusmenetelmä on lisätä satunnainen häiriökomponentti piirin kytkentäväliin siten, että kytkentähäiriöenergia hajaantuu tietylle taajuuskaistalle. Tutkimus osoittaa, että kytkentähäiriöiden spektri on muuttunut diskreetistä huippupulssihäiriöstä jatkuvaksi hajautetuksi häiriöksi ja sen huippuarvo on laskenut huomattavasti.
Modulaatiotaajuusmenetelmä on lisätä ihmisen modulaatioaalto (valkoinen kohina) saha-aaltoon, muodostaa sivukaista häiriötä tuottavan diskreetin taajuuskaistan ympärille ja moduloida erillinen häiriötaajuusalue hajautetuksi taajuuskaistaksi. Tällä tavalla häiriöenergia hajaantuu näille jakelutaajuuskaistoille. Ellei se vaikuta muuntimen toimintaominaisuuksiin, tämä ohjausmenetelmä voi hyvin vaimentaa häiriöt päälle ja pois kytkettäessä.
4 Pehmeä kytkentätekniikka on otettu käyttöön.
Yksi hakkurivirransyötön häiriöistä tulee du/dt:stä, kun virtakytkimen putki on päällä/pois. Siksi tehokytkimen putken du/dt:n pienentäminen on tärkeä toimenpide hakkurivirransyötön häiriöiden vaimentamiseksi. Pehmeä kytkentätekniikka voi vähentää kytkinputken du/dt:tä päälle/pois.
Jos on-off-piiriin lisätään pieni resonanssielementti, kuten induktanssi ja kapasitanssi, muodostuu apuverkko. Resonanssiprosessi indusoidaan ennen kytkentäprosessia ja sen jälkeen siten, että jännite putoaa nollaan ennen kuin kytkin kytketään päälle, jotta jännitteen ja virran päällekkäisyysilmiö kytkentäprosessissa voidaan eliminoida ja kytkentähäviö ja häiriöt voidaan poistaa. vähentää tai jopa poistaa. Tätä piiriä kutsutaan pehmeäksi kytkentäpiiriksi.
