Anahtarlamalı güç kaynağında elektromanyetik parazitin oluşması ve bastırılması
Elektromanyetik uyumluluk EMC, İngilizce elektromanyetik uyumluluğun kısaltmasıdır. İki anlam içerir. Öncelikle çalışmadaki ekipmanların ürettiği elektromanyetik radyasyonun belirli bir seviye ile sınırlandırılması gerekmektedir. İkincisi, ekipmanın kendisinin belirli bir anti-parazit yeteneğine sahip olması gerekir. Üç unsuru olmalıdır: girişim kaynağı, bağlantı kanalı ve hassas gövde. Elektronik devreler için güç kaynağının değiştirilmesiyle parazitin bastırılması, elektronik sistemlerin normal ve kararlı çalışmasını sağlamak için büyük önem taşımaktadır. Bu makale, anahtarlamalı güç kaynağındaki parazit kaynaklarını ve bağlantı kanallarını analiz ederek, paraziti bastırmak için etkili önlemler ortaya koymaktadır. Anahtarlamalı güç kaynağı transformatörünün tasarım ve üretim yöntemi ortaya konmuştur.
Güç kaynağının değiştirilmesinde parazit kaynakları ve bağlantı kanalları
Anahtarlamalı güç kaynağı, önce güç frekansı alternatif akımını doğru akıma düzeltir, daha sonra anahtarlama tüpünün kontrolü aracılığıyla bunu yüksek frekansa dönüştürür ve ardından sabit bir doğru akım voltajı elde etmek için bunu düzeltme filtresi devresinden çıkarır, böylece bir içerir. Çok fazla harmonik girişim. Aynı zamanda, transformatörün kaçak endüktansı ve çıkış diyotunun ters toparlanma akımının neden olduğu tepe noktası nedeniyle, farklı derecelerde elektromanyetik girişim üretilecektir. Anahtarlamalı güç kaynağındaki girişim esas olarak büyük voltaj ve akım değişiklikleri olan (yani büyük dv/dt veya di/dt) bileşenler, özellikle anahtarlama tüpleri, çıkış diyotları ve yüksek frekans transformatörleri üzerinde yoğunlaşmıştır. Aynı zamanda kaçak kapasitans, elektrik şebekesinin gürültüsünü elektronik sistemin güç kaynağına iletecek ve elektronik devrenin çalışmasına müdahale edecektir. Burada çeşitli parazit türlerinin nedenlerini ve bunların bağlantı yollarını analiz edelim.
Çıkış doğrultucu filtre devresi tarafından üretilen filtreleme girişimi genellikle anahtarlamalı güç kaynağının çıkış ucunda köprü doğrultucu ve kapasitör filtre devresini kullanır. Doğrultucu diyotun doğrusal olmaması ve filtre kapasitörünün enerji depolama fonksiyonu nedeniyle çıkış akımı, kısa süreli ve yüksek tepe değeri olan periyodik bir tepe akımı haline gelir. Bu bozuk giriş akımı, temel dalganın yanı sıra zengin, yüksek harmonik bileşenler de içerir.
Anahtarlama devresinin oluşturduğu parazit
Anahtarlama devresinin çekirdeği aynı zamanda ana girişim kaynaklarından biridir ve esas olarak anahtarlama tüpü ve yüksek frekanslı transformatörden oluşur. Anahtar tüpü tarafından üretilen dv/dt büyük bir darbeye, geniş bir frekans bandına ve zengin harmoniklere sahiptir. Bu darbe girişiminin ana nedenleri şunlardır:
(1) Anahtar tüpü açıldığında, transformatörün birincil sargısı büyük bir ani akım üretir ve birincil sargının her iki ucunda da yüksek bir dalgalanma tepe voltajı belirir; Anahtarın kapatıldığı anda, birincil bobinin kaçak akısı nedeniyle enerjinin bir kısmı birincil bobinden ikincil bobine iletilmez ve kaçak endüktansta depolanan enerjinin bu kısmı bir zayıflama salınımı oluşturacaktır. elektrotlar arası kapasitans ve anahtar tüpünün direnci ile bir tepe noktasına sahiptir ve bir kapatma tepe voltajı oluşturmak üzere anahtar tüpünün kapatma gerilimi üzerine bindirilecektir. Bu gürültü giriş ve çıkış terminallerine iletilecek ve iletilen girişim oluşturulacaktır.
(2) Çıkış diyotu ileri yönde açıldığında, PN bağlantısındaki yük birikir ve diyota ters voltaj uygulandığında biriken yük kaybolacak ve ters akım üretilecektir. Çünkü sekonder doğrultucu devresinde V frekansı anahtarlama sırasında çok yüksek olduğundan, yani açmadan kapamaya kadar geçen süre çok kısadır ve depolanan şarjın kısa sürede kaybolması durumunda ters akım dalgalanması meydana gelecektir. DC çıkışında dağıtılmış kapasitans ve dağıtılmış endüktansın varlığı nedeniyle, dalgalanmanın neden olduğu girişim, yüksek frekans zayıflaması ve salınım azalması haline gelir.
(3) Yüksek frekanslı transformatör birincil bobini, anahtarlama tüpü ve filtre kapasitöründen oluşan yüksek frekanslı anahtarlama akımı döngüsü, geniş alan radyasyonu üretebilir ve radyasyon girişimi oluşturabilir.
Girişim bağlantı kanalı
Transformatörün birincil sargıları arasındaki kaçak kapasitans nedeniyle, anahtarlama devresi tarafından üretilen ortak mod girişimi, transformatörün birincil ve ikincil taraflarına yayılır. Karşılaştırmalı olarak konuşursak, diferansiyel mod girişim yolu basit ve kullanımı kolaydır. Bu makale temel olarak ortak mod girişiminin oluşturulmasını ve bastırılmasını tanıtmaktadır.
