Yüksek Frekans Stabilize Güç Kaynağının Elektromanyetik Uyumluluk Tasarım Şeması
Yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağının kendisinde mevcut olan elektromanyetik bozulma (EMI) sorunu iyi bir şekilde ele alınmazsa, bu durum yalnızca güç şebekesinin kirlenmesine neden olmakla kalmayacak, diğer elektrikli ekipmanların normal çalışmasını doğrudan etkilemekle kalmayacak, aynı zamanda kolayca elektromanyetik dalgalar oluşturacaktır. uzayın kirlenmesine neden olur ve frekans anahtarlamalı güç kaynaklarında yüksek Elektromanyetik Uyumluluk (EMC) sorunlarına neden olur. Bu makale, demiryolu sinyal güç kaynağı ekranında kullanılan 1200W (24V/50A) yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı modülünün standardını aşan elektromanyetik bozulmanın analizine odaklanmakta ve iyileştirme önlemleri önermektedir.
Yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı tarafından üretilen elektromanyetik bozulma iki kategoriye ayrılabilir: iletim bozukluğu ve radyasyon bozukluğu. İletim bozukluğu AC güç kaynağı üzerinden yayılır ve frekans 30MHz'den düşüktür; radyasyon bozukluğu uzayda yayılır ve frekansı 30-1000MHz'dir.
Yüksek Frekans Anahtarlamalı Güç Kaynağının Elektromanyetik Bozulma Kaynağının Analizi
Şekil 1b'deki devredeki doğrultucu, güç tüpü Q1, güç tüpleri Q2~Q5, yüksek frekans transformatörü T1 ve çıkış doğrultucu diyotları D1~D2, yüksek frekanslı anahtarlamalı güç kaynağı çalışırken elektromanyetik bozulmanın ana kaynaklarıdır. . Özellikle aşağıdaki gibi analiz edin.
Doğrultucunun düzeltme işlemi tarafından üretilen yüksek dereceli harmonikler, güç hattı boyunca iletilen ve yayılan bozulmalara neden olacaktır.
Anahtarlamalı güç tüpü, yüksek frekanslı açık ve kapalı durumda çalışır. Anahtarlama kaybını azaltmak, güç yoğunluğunu ve güç kaynağının genel verimliliğini artırmak için, anahtarlama tüpü giderek daha hızlı, genellikle birkaç mikrosaniye içinde açılıp kapatılır ve anahtarlama tüpü böyle bir hızda açılıp kapanır. hız, yüksek frekanslı ve yüksek voltajlı tepe harmonikleri üretecek ve alanda ve AC giriş hatlarında elektromanyetik bozulmalar oluşturacak aşırı gerilim ve aşırı akım oluşturur.
Yüksek frekans transformatörü T1, güç dönüşümü gerçekleştirirken, alternatif bir elektromanyetik alan oluşturur ve elektromanyetik dalgaları uzaya yayarak radyasyon bozukluğu oluşturur. Transformatörün dağıtılmış endüktansı ve kapasitansı salınır ve transformatörün birincil ve ikincil aşamaları arasındaki dağıtılmış kapasitans aracılığıyla AC giriş döngüsüne bağlanır ve iletim bozukluğu oluşturur.
Çıkış voltajı nispeten düşük olduğunda, çıkış doğrultucu diyotu yüksek frekanslı anahtarlama durumunda çalışır ve bu da aynı zamanda bir elektromanyetik bozulma kaynağıdır.
Diyotun kurşun tellerinin parazitik endüktansı, bağlantı kapasitansının varlığı ve ters toparlanma akımının etkisi nedeniyle çok yüksek oranda voltaj ve akım değişiminde çalışır. Diyotun ters toparlanma süresi ne kadar uzun olursa, tepe akımının etkisi o kadar büyük olur. Bozulma sinyali ne kadar güçlü olursa, diferansiyel mod iletim bozukluğu olan yüksek frekanslı zayıflama salınımına neden olur.
Üretilen tüm bu elektromanyetik sinyaller, iletim bozuklukları oluşturacak şekilde enerji hatları, sinyal hatları, topraklama hatları gibi metal teller aracılığıyla harici güç kaynağına iletilir. Yayılan bozulmalar, iletkenler ve cihazlar aracılığıyla veya anten görevi gören ara bağlantı hatları yoluyla yayılan rahatsız edici sinyallerden kaynaklanır.
