Anahtarlamalı Güç Kaynakları için Elektromanyetik Uyumluluk Tasarımı
Anahtarlamalı güç kaynaklarının elektromanyetik uyumluluğu, çeşitli elektrikli cihazların sınırlı bir alan, zaman ve frekans spektrumunda performansta bir düşüşe neden olmadan bir arada bulunmasını ifade eder. İki yönü içerir: elektromanyetik girişim (EMD) ve elektromanyetik hassasiyet (EMS). EMD, elektrikli ürünlerden yayılan dış gürültüyü ifade ederken, EMS, elektrikli ürünlerin harici elektromanyetik girişime direnme yeteneğini ifade eder. Elektromanyetik uyumluluk performansı iyi olan bir cihaz, çevredeki elektromanyetik ortamdan etkilenmemeli ve çevreye elektromanyetik girişime neden olmamalıdır.
Anahtarlamalı bir güç kaynağındaki güç anahtarlama transistörü, yüksek frekanslarda açma/kapama işlemi sırasında önemli voltaj ve akım sıçramaları üretir, bu da güçlü elektromanyetik girişime neden olur, ancak girişimin frekans aralığı (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Elektromanyetik taciz
Elektromanyetik girişimin tartışılması genellikle üç açıdan yürütülür: girişim kaynağının özellikleri, girişimin bağlantı kanalı özellikleri ve bozulan cismin özellikleri.
2.1 Anahtarlamalı güç kaynaklarındaki ana elektromanyetik girişim kaynakları
Anahtarlamalı güç kaynaklarındaki elektromanyetik girişim kaynakları temel olarak anahtarlama cihazlarını, diyotları ve doğrusal olmayan pasif bileşenleri içerir; Baskılı devre kartlarının hatalı kablolanması da anahtarlamalı güç kaynaklarında elektromanyetik girişime neden olan önemli bir faktördür.
2.1.1 Anahtar devreleri tarafından oluşturulan elektromanyetik girişim
Güç kaynaklarını değiştirmek için, anahtarlama devresi tarafından üretilen elektromanyetik girişim, ana girişim kaynaklarından biridir. Anahtar devresi, anahtarlamalı güç kaynağının çekirdeğidir ve temel olarak anahtar tüpleri ve yüksek-frekans transformatörlerinden oluşur. Onun ürettiği dv/dt, büyük genliğe, geniş frekans bandına ve bol miktarda harmoniklere sahip bir darbedir. Bu nabız bozukluğunun ana nedeni
1) Anahtar tüpünün yükü, endüktif bir yük olan yüksek-frekans transformatörünün birincil bobinidir. Anahtar tüpü açıldığında, birincil bobinde büyük bir dalgalanma akımı üretilir ve birincil bobinin her iki ucunda da yüksek dalgalanma tepe voltajı belirir; Anahtar tüpünün bağlantısı kesildiği anda, birincil bobinin kaçak akısı nedeniyle, enerjinin bir kısmı birincil bobinden ikincil bobine iletilmez. İndüktörde depolanan enerji, kollektör devresindeki kapasitans ve dirençle birlikte bir tepe noktasına sahip bir sönüm salınımı oluşturacak ve bu, bir kapanma gerilimi tepe noktası oluşturmak üzere kapanma gerilimi üzerine bindirilecektir. Bu tür güç kaynağı voltajı kesintisi, birincil bobin bağlandığında olduğu gibi aynı geçici mıknatıslama darbe akımını üretecektir. Bu gürültü giriş ve çıkış terminallerine iletilecek, iletken bozulmalar oluşturacak ve ciddi durumlarda anahtar tüpünü bozabilecektir.
2) Darbe transformatörünün birincil bobini, anahtarlama tüpü ve filtreleme kapasitöründen oluşan yüksek-frekanslı anahtarlama akımı döngüsü, radyasyon bozukluğu oluşturan önemli miktarda uzaysal radyasyon üretebilir. Kapasitörün filtreleme kapasitesi yetersizse veya yüksek-frekans özellikleri zayıfsa, kapasitördeki yüksek-frekans empedansı, yüksek-frekanslı akımın diferansiyel modda AC güç kaynağına iletilmesine neden olacak ve iletim bozukluğu oluşturacaktır.
