SMPS elektromanyetik uyumluluğu
İletişim anahtarlamalı güç kaynağının yüksek voltaj ve yüksek akımın anahtarlama durumunda çalışması nedeniyle, elektromanyetik uyumluluk sorununun neden olduğu oldukça karmaşıktır. Makinenin elektromanyetik uyumluluğundan başlıca ortak empedans kuplajı, hat kuplajı, elektrik alan kuplajı, manyetik alan kuplajı ve elektromanyetik dalga kuplajı vardır. Elektromanyetik uyumluluk üç öğe üretir: girişimin kaynağı, yayılma yolu ve girişimin gerçekleştiği cisim. Ortak empedans kuplajı esas olarak girişim kaynağıdır ve girişim sinyalinin empedansı yoluyla müdahale edilen nesneye empedans yoluyla ortak bir empedansın elektriksel varlığında müdahale edilen cisimdir. Hat bağlantısı, paralel kablolama ve karşılıklı bağlantı nedeniyle esas olarak girişim voltajı ve girişim akımı teli veya pcb hattı tarafından üretilir. Elektrik alanı eşleşmesi temel olarak, bozulan cismin bağlanmasıyla üretilen indüklenen elektrik alanı olan potansiyel farkın varlığından kaynaklanmaktadır. Manyetik alan kuplajı esas olarak yüksek akımın darbeli güç hattının yakınında düşük frekanslı manyetik alan tarafından girişim nesnesine oluşturulan kuplajdır. Öte yandan, elektromanyetik dalga eşleşmesi temel olarak, uzayda dışarıya doğru yayılan ve karşılık gelen bozulmuş cisimle bağlantı oluşturan titreşimli voltajlar veya akımlar tarafından üretilen yüksek frekanslı elektromanyetik dalgalardan kaynaklanmaktadır. Aslında her tür bağlantı modunu kesin olarak ayırt etmek mümkün değildir, yalnızca farklı şeylere odaklanın.
Anahtarlamalı güç kaynağında, çok yüksek voltajda, yüksek frekanslı anahtarlama modundaki ana güç anahtarlama tüpü, anahtarlama voltajı ve anahtarlama akımı kare dalgadır, kare dalga 1'den fazla yüksek harmonik spektrum içerir,{{ kare dalganın frekansının 2}} katı. Aynı zamanda, güç transformatörünün ve ana güç anahtarlama cihazının kaçak endüktansı ve dağıtım kapasitansı nedeniyle ideal olmaması nedeniyle, yüksek frekanslı açma veya kapama sırasında sıklıkla yüksek frekans ve yüksek voltaj yükselmesi oluşur. Harmonik salınım, yüksek harmonikler tarafından üretilen harmonik salınım, anahtarlama tüpü ile soğutucu arasındaki dağıtım kapasitansı yoluyla iç devreye veya soğutucu ve transformatör aracılığıyla uzay radyasyonuna. Düzeltme ve yenileme için kullanılan anahtarlama diyotları da yüksek frekanslı parazitlerin önemli bir nedenidir. Çünkü doğrultucu ve akım yenileyici diyotlar, diyotun kurşun parazitik endüktansı, bağlantı kapasitansı ve ters toparlanma akımının varlığı nedeniyle yüksek frekans anahtarlama durumunda çalışır, böylece çok yüksek bir voltaj ve akım değişim hızında çalışır. ve yüksek frekanslı salınım üretir. Doğrultucu ve akım diyotu genellikle güç kaynağı çıkış hattına daha yakın olduğundan, üretilen yüksek frekanslı girişimin DC çıkış hattı üzerinden iletilmesi muhtemeldir.
Aktif güç faktörü düzeltme devresinde güç faktörünü iyileştirmek amacıyla haberleşme anahtarlamalı güç kaynağı kullanılmaktadır. Aynı zamanda devrenin verimliliğini ve güvenilirliğini artırmak, güç cihazının elektriksel stresini azaltmak için çok sayıda yumuşak anahtarlama teknolojisi kullanıldı. Bunlar arasında en yaygın olarak sıfır voltaj, sıfır akım veya sıfır voltaj-sıfır akım anahtarlama teknolojisi kullanılmaktadır. Bu teknoloji, anahtarlama cihazının ürettiği elektromanyetik paraziti büyük ölçüde azaltır. Bununla birlikte, yumuşak anahtarlamalı kayıpsız absorpsiyon devresi, enerji aktarımı için l, c kullanımından daha fazla, enerjinin tek yönlü dönüşümünü sağlamak için diyot tek yönlü iletkenliğinin kullanılması ve bu nedenle diyottaki rezonans devresi, elektromanyetik dalgaların ana kaynağı haline gelmiştir. girişim girişim.
İletişim anahtarlamalı güç kaynağı, diferansiyel modu ve ortak mod girişim sinyali filtrelemeyi elde etmek için l, c filtre devresini oluşturmak için enerji depolama indüktörleri ve kapasitörlerin genel kullanımı ve ayrıca AC kare dalga sinyalinin düzgün bir DC sinyaline dönüştürülmesi. İndüktör bobininin dağıtılmış kapasitansı nedeniyle, indüktör bobininin kendi rezonans frekansının azalmasına yol açar, bu da çok sayıda yüksek frekanslı girişim sinyalinin indüktör bobininden geçmesine ve AC gücü boyunca dışarıya doğru yayılmasına neden olur. besleme hattı veya DC çıkış hattı. Filtre kapasitörleri, kurşun endüktansının rolü nedeniyle girişim sinyalinin frekansının artmasıyla birlikte, kapasitans ve filtreleme etkisinde sürekli bir düşüşe neden olur, yukarıdaki rezonans frekansına ulaşana kadar, kapasitansın tamamen kaybı ve endüktif hale gelmesi . Filtre kapasitörlerinin yanlış kullanımı ve çok uzun kablo kullanımı da elektromanyetik parazitin bir nedenidir.
Yüksek güç yoğunluğu ve yüksek zeka derecesi nedeniyle mcu mikroişlemcili iletişim anahtarlamalı güç kaynağı, böylece yüksek frekanslı dijitalden neredeyse 1,000 volta, düşükten birkaç volta kadar voltaj sinyalleri vardır. Sinyallerden düşük frekanslı analog sinyallere, dağıtım alanı içindeki güç kaynağı oldukça karmaşıktır. PCB kablolaması mantıksız, yapısal tasarım mantıksız, güç kaynağı hattı giriş filtrelemesi mantıksız, giriş ve çıkış güç kaynağı hatları makul şekilde kablolanmadı, işlemci ve algılama devresi tasarımı mantıksız, bunların hepsi elektromanyetik girişimin nedeni olacak. Devre tasarımının mantıksız olması, sistem kararsızlığına yol açacak veya elektrostatik deşarjı, elektriksel hızlı geçici darbe grubunu, yıldırım, dalgalanma ve iletim girişimini, radyasyon girişimini ve bağışıklık yeteneği gibi yayılan elektromanyetik alanları azaltacaktır.
Elektromanyetik uyumluluk araştırması, genel olarak elektromanyetik alan test ekipmanı ve çeşitli girişim sinyali simülatörü, yardımcı ekipman hükümlerinde cispr16 ve iec61000 kullanılarak, standart test sahasında veya laboratuvarda, kapsamlı test ve analiz yoluyla devrenin anlaşılmasıyla birleştirilir. Araştırmayı analiz etme performansı.
