Hakkurivirtalähteen ominaisuudet ja sähkömagneettisten häiriöiden muodostumismekanismi
Hakkuriteholähteillä on neljä perusominaisuutta:
① Sijainti on suhteellisen selkeä. Keskitytty pääasiassa tehonkytkentälaitteisiin, diodeihin ja kytkettyihin jäähdytyselementteihin ja suurtaajuusmuuntajiin;
② Energian muuntolaite toimii on/off-tilassa. Koska hakkuriteholähde on energian muuntolaite, joka toimii kytkentätilassa, sen jännitteen ja virran muutosnopeudet ovat korkeat, mikä aiheuttaa merkittävää häiriöintensiteettiä;
③ Tehopainettujen piirilevyjen (PCB) johdotus järjestetään yleensä käsin. Tämä järjestely tekee siitä erittäin mielivaltaisen, mikä vaikeuttaa PCB-jakaumaparametrien poimimista ja lähikenttähäiriöiden ennustamista ja arviointia;
④ Kytkentätaajuus on suuri, ja se vaihtelee kymmenistä tuhansista hertseistä useisiin megahertseihin. Tärkeimmät häiriömuodot ovat johdettu häiriö ja lähikenttähäiriö.
Sähkömagneettisten häiriöiden muodostumismekanismi
Kytkentäpiirien synnyttämät sähkömagneettiset häiriöt
Kytkentäpiiri on kytkentävirtalähteen ydin, joka koostuu pääasiassa kytkentäputkista ja suurtaajuusmuuntajista. Sen tuottama dv/dt on pulssi, jolla on suuri amplitudi, laaja taajuuskaista ja rikkaat harmoniset. Pääasialliset syyt tälle pulssihäiriölle ovat kaksijakoisia: toisaalta kytkinputken kuorma on korkeataajuisen muuntajan ensiökää, joka on induktiivinen kuorma. Sillä hetkellä, kun kytkinputki kytketään päälle, ensiökäämi tuottaa suuren aaltovirran ja korkea ylijännitehuippu ilmestyy ensiökäämin molempiin päihin; Kytkinputken irtikytkentähetkellä primäärikäämin vuotovuon vuoksi osa energiasta ei siirry ensiökäämistä toisiokäämiin. Induktoriin varastoitunut energia muodostaa vaimenevan värähtelyn piikeillä yhdessä kapasitanssin ja resistanssin kanssa kollektoripiirissä, jotka asettuvat sammutusjännitteen päälle muodostaen sammutusjännitepiikin. Tämän tyyppinen virransyöttöjännitteen katkos synnyttää saman magnetointiylivirtatransientin kuin ensiökäämin ollessa kytkettynä, ja tämä kohina välittyy tulo- ja lähtöliittimiin muodostaen johtavia häiriöitä. Toisaalta korkeataajuinen kytkentävirtasilmukka, joka koostuu pulssimuuntajan ensiökäämistä, kytkinputkesta ja suodatinkondensaattorista, voi tuottaa merkittävää spatiaalista säteilyä muodostaen säteilyhäiriöitä.
Diodin käänteisen palautumisajan aiheuttamat häiriöt suurtaajuisessa tasasuuntaajapiirissä aiheutuvat suuresta eteenpäin suuntautuvasta virrasta, joka kulkee tasasuuntaajan diodin läpi eteenpäin johtumisen aikana. Kun se kytketään pois päältä käänteisen esijännitteen vuoksi, koska PN-liitokseen on kertynyt enemmän kantoaaltoja, virta kulkee vastakkaiseen suuntaan aikana ennen kantoaaltojen katoamista, mikä aiheuttaa jyrkän laskun käänteisessä palautusvirrassa. kantoaaltoja katoavat ja aiheuttavat merkittävän virran muutoksen (di/dt).
Sähkömagneettisten häiriöiden vaimennustoimenpiteet
Kolme sähkömagneettista häiriötä muodostavaa elementtiä ovat häiriön lähde, etenemispolku ja häiriöt aiheuttavat laitteet. Siksi sähkömagneettiset häiriöt tulisi vaimentaa näistä kolmesta näkökulmasta.
Tarkoituksena on vaimentaa häiriölähteitä, eliminoida kytkennät ja säteily häiriölähteiden ja häiriintyneiden laitteiden välillä, parantaa häiriintyneiden laitteiden häiriönestokykyä ja siten parantaa hakkuriteholähteiden sähkömagneettista yhteensopivuutta.
Suodattimien käyttö sähkömagneettisten häiriöiden vaimentamiseen
Suodatus on tärkeä menetelmä sähkömagneettisten häiriöiden vaimentamiseen, joka voi tehokkaasti vaimentaa sähkömagneettisia häiriöitä, jotka tulevat laitteeseen sähköverkkoon, ja myös vaimentaa sähkömagneettisia häiriöitä, jotka tulevat sähköverkkoon laitteen sisällä. Hakkuritehosuodattimen asentaminen kytkentävirtalähteen tulo- ja lähtöpiireihin ei voi ratkaista vain johtuvien häiriöiden ongelmaa, vaan myös tärkeä ase säteilyhäiriöiden ratkaisemiseksi. Suodatuksen estotekniikka on jaettu kahteen menetelmään: passiivinen suodatus ja aktiivinen suodatus.
Passiivinen suodatustekniikka
Passiiviset suodatuspiirit ovat yksinkertaisia, kustannustehokkaita ja luotettavia, mikä tekee niistä tehokkaan tavan vaimentaa sähkömagneettisia häiriöitä. Passiiviset suodattimet koostuvat induktanssi-, kapasitanssi- ja resistanssikomponenteista ja niiden suorana tehtävänä on ratkaista johtavia päästöjä.
Alkuperäisen tehonsyöttöpiirin suodatuskondensaattorin suuresta kapasiteetista johtuen tasasuuntaajapiirissä syntyy pulssin huippuvirtoja, jotka koostuvat suuresta määrästä korkealuokkaisia harmonisia virtoja ja aiheuttavat häiriöitä sähköverkkoon; Lisäksi piirissä olevan kytkinputken johtuminen tai katkaisu sekä muuntajan ensiökää tuottaa sykkivää virtaa. Suuren virranmuutosnopeuden vuoksi ympärillä oleviin piireihin syntyy eritaajuisia indusoituneita virtoja, mukaan lukien differentiaali- ja yhteismuotoiset häiriösignaalit. Nämä häiriösignaalit voidaan lähettää muille sähköverkon linjoille ja häiritä muita elektronisia laitteita kahden voimajohdon kautta. Kuvan differentiaalimoodisuodatusosa voi vähentää differentiaalimuotoisia häiriösignaaleja hakkuriteholähteen sisällä ja voi suuresti vaimentaa itse laitteen käytön aikana synnyttämiä sähkömagneettisia häiriösignaaleja ja välittää ne sähköverkkoon. Sähkömagneettisen induktion lain mukaan saadaan E-Ldi/dt, jossa E on jännitehäviö L:n molemmissa päissä, L on induktanssi ja di/dt on virran muutosnopeus. Ilmeisesti mitä pienempi virran muutosnopeus on, sitä suurempi on vaadittava induktanssi.
