Anahtarlamalı güç kaynağının elektromanyetik girişimini sınırlamak için önlemler
Genellikle, anahtarlamalı güç kaynağının EMI kontrolü esas olarak filtreleme teknolojisini, koruma teknolojisini, sızdırmazlık teknolojisini ve topraklama teknolojisini benimser. EMI girişimi, iletim yoluna göre iletim girişimi ve radyasyon girişimi olarak ikiye ayrılabilir. Anahtarlamalı güç kaynağı esas olarak paraziti iletir ve frekans aralığı en geniş olanıdır; yaklaşık 10kHz-30MHz. İletilen girişimi bastırmaya yönelik karşı önlemler temel olarak üç frekans bandında çözümlenir: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz ve üstü. Normal girişim esas olarak 10kHz ila 150kHz aralığındadır ve bu genellikle genel LC filtresiyle çözülür. Ortak mod paraziti esas olarak 150kHz-10 MHz aralığındadır ve bu genellikle ortak mod reddetme filtresiyle çözülür. 10MHz'in üzerindeki frekans bandına yönelik karşı önlemler, filtrenin şeklinin iyileştirilmesi ve elektromanyetik koruma önlemlerinin alınmasıdır.
AC girişli 1 EMI filtresi benimsenmiştir.
Genellikle iletken üzerinde girişim akımını iletmenin iki yolu vardır: ortak mod ve diferansiyel mod. Ortak mod girişimi, taşıyıcı akışkan ile toprak arasındaki girişimdir: girişim aynı büyüklükte ve yöndedir ve güç kaynağının herhangi bir göreceli toprağı arasında veya nötr hat ile toprak arasında bulunur; bu, çoğunlukla du/ tarafından üretilir. dt ve di/dt de belirli ortak mod parazitlerine neden olur. Diferansiyel mod girişimi, taşıyıcı akışkanlar arasındaki girişimdir: girişim, eşit büyüklükte ve zıt yöndedir ve güç kaynağının faz hattı ile nötr hattı ile faz hattı ve faz hattı arasında bulunur. Parazit akımı iletken üzerinden iletildiğinde hem ortak modda hem de diferansiyel modda görünebilir. Bununla birlikte, ortak modlu girişim akımı, yalnızca diferansiyel modlu girişim akımı haline geldikten sonra faydalı sinyallere müdahale edebilir.
AC güç iletim hattında, genellikle düşük frekanslı diferansiyel mod girişimi ve yüksek frekanslı ortak mod girişimi olmak üzere yukarıdaki iki tür girişim vardır. Genel olarak, diferansiyel mod girişiminin genliği küçüktür, frekans düşüktür ve neden olduğu girişim küçüktür; Ortak mod girişiminin genliği ve yüksek frekansı vardır ve aynı zamanda kablolar aracılığıyla büyük girişime neden olan radyasyon üretebilir. AC güç kaynağının giriş ucunda uygun bir EMI filtresi kullanılırsa elektromanyetik girişim etkili bir şekilde bastırılabilir. Güç hattı EMI filtresinin temel prensibi Şekil 1'de gösterilmektedir; burada diferansiyel mod kapasitörleri C1 ve C2 diferansiyel mod girişim akımına kısa devre yapmak için kullanılırken ara hat topraklama kapasitörleri C3 ve C4 kısa devre yapmak için kullanılır. Ortak mod girişim akımını devreleyin. Ortak modlu şok bobini, eşit kalınlıkta iki bobinden oluşur ve manyetik bir çekirdeğe aynı yönde sarılır. İki bobin arasındaki manyetik bağlantı çok yakınsa, kaçak endüktans çok küçük olacak ve bu da güç hattının frekans aralığında zayıf olacaktır.
Mod reaktansı çok küçük olacaktır; Yük akımı ortak modlu bobinden aktığında, faz hattı üzerinde seri bağlı bobinler tarafından oluşturulan manyetik alan çizgileri, nötr hatta seri bağlı bobinler tarafından oluşturulan manyetik alan çizgilerinin zıttıdır ve birbirlerini iptal ederler. manyetik çekirdek. Bu nedenle büyük yük akımı durumunda bile manyetik çekirdek doymayacaktır. Ortak mod girişim akımı için, iki bobin tarafından üretilen manyetik alanlar aynı yöndedir; bu, büyük bir endüktans sunacak ve böylece ortak mod girişim sinyalinin zayıflatılmasında rol oynayacaktır. Burada ortak modlu şok bobini, yüksek geçirgenliğe ve iyi frekans özelliklerine sahip ferrit manyetik malzemeden yapılmalıdır.
2 Anahtarlama dalga biçimini geliştirmek için soğurma devresini kullanma
Anahtar tüpünün veya diyotun açılması ve kapatılması sırasında, anahtar tüpünün toplayıcı, verici ve diyotunda tepe voltajı üretmesi kolay olan transformatör kaçak endüktansı, hat endüktansı, diyot depolama kapasitansı ve dağıtılmış kapasitans vardır. . Genellikle RC/RCD absorpsiyon devresi ve RCD aşırı gerilim absorpsiyon devresi benimsenir.
Absorbsiyon devresindeki voltaj belirli bir genliği aştığında, her cihaz hızlı bir şekilde açılır, böylece dalgalanma enerjisi serbest bırakılır ve dalgalanma voltajı belirli bir genlikle sınırlandırılır. Doyabilir bir manyetik çekirdek bobini veya mikrokristalin manyetik boncuklar, anahtar tüpünün toplayıcısına ve çıkış diyotunun pozitif ucuna seri olarak bağlanır ve malzeme genellikle kobalttır (Co). Normal akım geçtiğinde manyetik çekirdek doymuş olur ve endüktans çok küçüktür. Akım ters yönde akmaya başladığında, VD diyotunun ters dalgalanma akımını etkili bir şekilde bastırabilen büyük bir geri emk üretecektir.
3 anahtarlama frekansı modülasyon teknolojisini kullanma
Frekans kontrol teknolojisi, anahtarlama girişimi enerjisinin esas olarak belirli bir frekansta yoğunlaştığı ve geniş bir spektrum zirvesine sahip olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Bu enerjiler daha geniş bir frekans bandına dağıtılabilirse girişim spektrumunun tepe değerinin düşürülmesi amacına ulaşılabilir. Genellikle iki işleme yöntemi vardır: rastgele frekans yöntemi ve modülasyon frekansı yöntemi.
Rastgele frekans yöntemi, anahtarlama girişim enerjisinin belirli bir frekans bandında dağılması için devrenin anahtarlama aralığına rastgele bir bozulma bileşeni eklemektir. Araştırma, anahtarlama girişiminin spektrumunun ayrık tepe darbe girişiminden sürekli dağıtılmış girişime doğru değiştiğini ve tepe değerinin büyük ölçüde düştüğünü gösteriyor.
Modülasyon frekansı yöntemi, testere dişi dalgasına insan modülasyon dalgasını (beyaz gürültü) eklemek, girişim üreten ayrı frekans bandı çevresinde yan bant oluşturmak ve girişimin ayrı frekans bandını dağıtılmış bir frekans bandına modüle etmektir. Bu şekilde girişim enerjisi bu dağıtım frekans bantlarına dağıtılır. Dönüştürücünün çalışma özelliklerini etkilememesi koşuluyla, bu kontrol yöntemi, açma ve kapama sırasındaki paraziti iyi bir şekilde bastırabilir.
4 Yumuşak anahtarlama teknolojisi benimsenmiştir.
Güç kaynağının değiştirilmesindeki parazitlerden biri, güç anahtarı tüpü açık/kapalı olduğunda du/dt'den kaynaklanır. Bu nedenle, güç anahtarı tüpünün du/dt'sinin azaltılması, anahtarlamalı güç kaynağının girişimini bastırmak için önemli bir önlemdir. Yumuşak anahtarlama teknolojisi, anahtar tüpünün açma/kapama du/dt'sini azaltabilir.
Açma-kapama devresine endüktans ve kapasitans gibi küçük bir rezonans elemanı eklenirse yardımcı bir ağ oluşacaktır. Anahtarlama işleminden önce ve sonra rezonans işlemi indüklenir, böylece anahtar açılmadan önce voltaj sıfıra düşer, böylece anahtarlama işleminde voltaj ve akımın örtüşen olgusu ortadan kaldırılabilir ve anahtarlama kaybı ve paraziti ortadan kaldırılabilir. azaltılabilir, hatta ortadan kaldırılabilir. Bu devreye yumuşak anahtarlama devresi denir.
