Solução de projeto de compatibilidade eletromagnética para fontes de alimentação comutadas de alta frequência
Se a própria fonte de alimentação de comutação de alta frequência existir no problema de interferência eletromagnética (EMI) não for bem tratada, não só é fácil para a poluição da rede elétrica, afetando diretamente o trabalho normal de outros equipamentos elétricos, e para o espaço também é fácil de formam poluição eletromagnética, o que dá origem a problemas de compatibilidade eletromagnética (EMC) da fonte de alimentação comutada de alta frequência. Este artigo se concentra na tela de fonte de alimentação de sinal ferroviário usando módulo de fonte de alimentação de comutação de alta frequência de 1200W (24V/50A) de assédio eletromagnético que excede a análise de problema padrão e apresenta medidas de melhoria.
O incômodo eletromagnético da fonte de alimentação de comutação de alta frequência pode ser dividido em duas categorias: incômodo conduzido e incômodo irradiado. Incômodo conduzido através da propagação da fonte de alimentação CA, a frequência é inferior a 30 MHz; incômodo irradiado através da propagação espacial, a frequência de 30 ~ 1000MHz.
Análise da fonte de assédio eletromagnético da fonte de alimentação de comutação de alta frequência
No circuito do retificador, tubo de alimentação Q1, na Figura 1b, circuito do tubo de alimentação Q2 ~ Q5, transformador de alta frequência T1, diodos retificadores de saída D1 ~ D2 são trabalhos de fonte de alimentação de comutação de alta frequência para produzir assédio eletromagnético do principal fontes de assédio, especificamente analisadas a seguir.
O processo de retificação do retificador gera altos harmônicos ao longo da linha de energia para gerar distúrbios conduzidos e irradiados.
O tubo de alimentação de comutação funciona no estado de condução e corte de alta frequência, a fim de reduzir a perda de comutação e melhorar a densidade de potência e a eficiência geral da fonte de alimentação, o tubo de comutação liga e desliga cada vez mais rápido, geralmente em alguns microssegundos, o tubo de comutação liga e desliga a uma velocidade que forma a tensão de energização e a corrente de energização, e gerará harmônicos de pico de alta frequência e alta tensão, que formarão um incômodo eletromagnético para o espaço e o Linha de entrada CA.
O transformador de alta frequência T1 realiza a conversão de energia ao mesmo tempo, gerando um campo eletromagnético alternado, irradiando ondas eletromagnéticas para o espaço, formando um incômodo de radiação. A indutância e a capacitância distribuídas do transformador geram oscilações e são acopladas ao circuito de entrada CA através da capacitância distribuída entre os estágios iniciais do transformador, formando incômodo conduzido.
No caso de uma tensão de saída relativamente baixa, o diodo retificador de saída opera em um estado de comutação de alta frequência, o que também é uma fonte de interferência eletromagnética.
Devido à indutância parasita do condutor do diodo, à capacitância da junção e à presença de corrente de recuperação reversa, para que ele funcione em uma taxa muito alta de variação de tensão e corrente, quanto maior o tempo de recuperação reversa do diodo, maior será o impacto do pico atual, mais forte será o sinal incômodo, que produz atenuação de oscilações de alta frequência, que é uma espécie de assédio conduzido em modo diferencial.
Todos esses sinais eletromagnéticos gerados através do cabo de alimentação, fio de sinal, fio terra e outros fios metálicos transmitidos para a fonte de alimentação externa formam um incômodo conduzido. Através da radiação do condutor e do dispositivo ou agindo como uma radiação de linha de interconexão de antena do sinal incômodo causado pelo assédio de radiação.
3, para fonte de alimentação de comutação de alta frequência assédio eletromagnético de design de compatibilidade eletromagnética
A entrada da fonte de alimentação comutada mais o filtro de energia inibem os altos harmônicos gerados pela fonte de alimentação comutada.
Linhas de energia de entrada e saída com anel de ferrite, por um lado, para suprimir a linha de energia de modo comum de alta frequência, por outro lado, para reduzir a energia incômoda irradiada através da linha de energia.
Linha de energia o mais próximo possível do solo para reduzir a área do loop da radiação do modo diferencial; a linha de alimentação CA de entrada e a linha de alimentação CC de saída separam o alinhamento, reduzindo o acoplamento eletromagnético entre entrada e saída; linhas de sinal distantes da linha de energia, próximas ao alinhamento da linha de terra, e o alinhamento não deve ser muito longo, a fim de reduzir a área de loop do circuito; A largura da linha da placa PCB não pode ser alterada abruptamente, o canto do canto usando a transição arredondada, na medida do possível, não use o ângulo reto ou cantos agudos.
Instalação de tubo de comutação de chip e MOS capacitor de desacoplamento, sua localização o mais próximo possível da fonte de alimentação conectada em paralelo no dispositivo e no pino de aterramento.
Devido à existência do condutor de aterramento Ldi/dt, a placa PCB e o chassi usam indiretamente uma conexão de poste de cobre, não é adequado para uma conexão de poste de cobre usando fios mais grossos e próximos ao aterramento.
Adicione circuitos de absorção RC em ambas as extremidades do tubo de comutação, bem como o diodo retificador de saída para absorver a tensão de surto.
