Hakkurivirtalähteen häiriöt ja vaimennus
Hakkuriteholähteen itsensä synnyttämät häiriöt vaarantavat suoraan elektronisten laitteiden normaalin toiminnan. Itse hakkuriteholähteen sähkömagneettisen kohinan vaimennus on tärkeä aihe hakkuriteholähteiden kehittämisessä ja suunnittelussa. Tässä artikkelissa esitellään lyhyesti sähkömagneettisten häiriöiden synnyn ja leviämisen mekanismi hakkuriteholähteissä ja esitetään yhteenveto useista tärkeimmistä menetelmistä sähkömagneettisten häiriöiden syntymisen ja leviämisen vaimentamiseksi kytkentävirtalähteissä.
Hakkuriteholähteellä elektronisten laitteiden virtalähdelaitteena on pieni koko, kevyt paino ja korkea hyötysuhde, ja sitä on käytetty laajalti digitaalisissa piireissä. Korkeataajuisen kytkentätilansa vuoksi se on kuitenkin voimakas häiriölähde ja sen tuottama häiriö vaarantaa suoraan elektronisten laitteiden normaalin toiminnan. Siksi itse hakkuriteholähteen sähkömagneettisen kohinan vaimentaminen ja sen sähkömagneettisten häiriöiden sietokyvyn parantaminen elektronisten laitteiden pitkän aikavälin turvallisen ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi on tärkeä aihe hakkuriteholähteiden kehittämisessä ja suunnittelussa.
Hakkurivirtalähteen häiriön syntyminen
Hakkuriteholähteiden häiriöt jaetaan yleensä kahteen luokkaan: ensinnäkin hakkuriteholähteiden sisäisten komponenttien muodostamat häiriöt; Toinen on ulkoisten tekijöiden aiheuttamat häiriöt hakkuriteholähteessä. Molempiin liittyy sekä inhimillisiä että luonnollisia tekijöitä.
Hakkurivirtalähteen sisäinen häiriö
Hakkuriteholähteiden synnyttämä EMI johtuu pääasiassa perustasasuuntaajan tuottamasta korkealuokkaisesta harmonisesta virtahäiriöstä ja tehonmuuntopiirin synnyttämästä huippujännitehäiriöstä.
Perustasasuuntaaja
Perustasasuuntaajan korjausprosessi on yleisin EMI:n syy. Tämä johtuu siitä, että tehotaajuus AC-siniaalto ei ole enää yksitaajuinen virta tasasuuntauksen jälkeen, vaan siitä tulee tasavirtakomponentti ja sarja harmonisia komponentteja, joilla on eri taajuudet. Yliaallot (erityisesti korkeamman asteen harmoniset) synnyttävät johtumishäiriöitä ja säteilyhäiriöitä siirtolinjaa pitkin, mikä aiheuttaa vääristymiä etupäässä. Toisaalta se aiheuttaa vääristymiä sen etupään sähkölinjaan liitetyssä virran aaltomuodossa, ja toisaalta se tuottaa radiotaajuisia häiriöitä voimalinjan kautta.
Tehonmuunnospiiri
Tehonmuunnospiiri on kytkinohjatun virtalähteen ydin, joka tuottaa laajan kaistanleveyden ja rikkaat harmoniset. Pääkomponentit, jotka tuottavat tämän pulssihäiriön, ovat
1) Kytkinputken ja sen jäähdytyselementin, kuoren ja virtalähteen sisällä olevien johtimien välillä on hajautettu kapasitanssi. Kun kytkinputki kulkee suuren pulssivirran (yleensä suorakaiteen muotoisen aallon) läpi, aaltomuoto sisältää monia korkeataajuisia komponentteja; Samanaikaisesti virransyötön katkaisemiseen käytetyt laiteparametrit, kuten kytkimen tehotransistorin tallennusaika, lähtöasteen suuri virta ja kytkimen tasasuuntausdiodin käänteinen palautumisaika, voivat aiheuttaa välittömän oikosulku piirissä, joka tuottaa suuren oikosulkuvirran. Lisäksi kytkinputken kuormana on suurtaajuusmuuntaja tai energiaa varastoiva induktori. Kytkinputken johtumisen hetkellä muuntajan ensiössä on suuri syöttövirta, joka aiheuttaa huippukohinaa.
2) Korkeataajuisen muuntajan kytkentävirtalähteen muuntajaa käytetään eristämiseen ja jännitteen muuntamiseen, mutta vuotoinduktanssin vuoksi voi syntyä sähkömagneettista induktiokohinaa; Samanaikaisesti suurtaajuisissa olosuhteissa muuntajan kerrosten välillä jakautunut kapasitanssi siirtää korkealuokkaista harmonista kohinaa ensiöpuolelta toisiopuolelle, kun taas muuntajan hajakapasitanssi kuoreen muodostaa toisen korkean tason. taajuuspolku, mikä helpottaa muuntajan ympärillä syntyvän sähkömagneettisen kentän kytkeytymistä ja kohinaa muihin johtimiin.
3) Kun tasasuuntaajadiodin toisiopuolen tasasuuntausdiodia käytetään suurtaajuiseen tasasuuntaukseen, käänteisen toipumisajan kertoimen vuoksi myötävirtaan kertynyttä varausta ei voida välittömästi poistaa, kun käänteinen jännite kytketään (johtuen kantoaaltojen läsnäolo ja virtaus). Kun käänteisen virran palautuksen kaltevuus on liian suuri, kelan läpi virtaava induktanssi muodostaa huippujännitteen, joka synnyttää vahvoja suurtaajuisia häiriöitä muuntajan vuodon induktanssin ja muiden jakeluparametrien vaikutuksesta, taajuudella jopa kymmeniä MHz:stä.
4) Kondensaattorit, induktorit ja johdinkytkentäiset teholähteet voivat aiheuttaa muutoksia matalataajuisten komponenttien ominaisuuksissa, koska ne toimivat korkeammilla taajuuksilla, mikä aiheuttaa kohinaa.
