Značilnosti komunikacijskega stikalnega napajanja in mehanizem elektromagnetnih motenj
Osnovne značilnosti stikalnega napajanja
Obstajajo štiri osnovne značilnosti stikalnega napajanja:
①Lokacija je relativno jasna. V glavnem se osredotoča na močnostne preklopne naprave, diode, radiatorje in nanje povezane visokofrekvenčne transformatorje;
②Naprava za pretvorbo energije deluje v preklopnem stanju. Ker je stikalni napajalnik naprava za pretvorbo energije, ki deluje v preklopnem stanju, je njegova stopnja spreminjanja napetosti in toka zelo visoka, intenzivnost motenj, ki nastanejo, pa je relativno velika;
③ Napajalna napeljava tiskanega vezja (PCB) je običajno urejena ročno. Zaradi te razporeditve je zelo naključen, kar poveča težave pri pridobivanju parametrov porazdelitve PCB ter napovedovanju in ocenjevanju motenj bližnjega polja;
④ Preklopna frekvenca je velika in sega od deset tisoč Hz do nekaj megahercev. Glavne oblike motenj so prevodne motnje in motnje bližnjega polja.
Mehanizem elektromagnetnih motenj
EMI iz stikalnih vezij
Stikalno vezje je jedro stikalnega napajanja. V glavnem je sestavljen iz preklopne cevi in visokofrekvenčnega transformatorja. Dv/dt, ki ga ustvari, je impulz z relativno veliko amplitudo, širokim frekvenčnim pasom in bogatimi harmoniki. Obstajata dva glavna razloga za to impulzno motnjo: po eni strani je obremenitev stikalne cevi primarna tuljava visokofrekvenčnega transformatorja, ki je induktivno breme. V trenutku, ko je stikalna cev vklopljena, primarna tuljava ustvari velik zagonski tok in na obeh koncih primarne tuljave se pojavi visoka udarna napetost; ko je stikalna cev izklopljena, bo zaradi uhajanja toka primarne tuljave del energije. Če ni prenosa od primarne tuljave do sekundarne tuljave, bo ta del energije, shranjen v induktorju, tvoril dušenje. nihanje s konico s kapacitivnostjo in uporom v kolektorskem vezju, ki se prekriva z izklopno napetostjo, da se tvori izklopna napetost. Ta prekinitev napajalne napetosti bo povzročila enak prehod magnetizirajočega zagonskega toka kot takrat, ko je primarna tuljava vklopljena, in ta hrup se bo prevedel do vhodnih in izhodnih sponk, da bi ustvaril prevodne motnje. Po drugi strani pa lahko visokofrekvenčna preklopna tokovna zanka, ki jo tvorijo primarna tuljava impulznega transformatorja, preklopna cev in filtrirni kondenzator, povzroči veliko prostorsko sevanje in povzroči motnje sevanja.
Ukrepi za preprečevanje elektromagnetnih motenj
Trije elementi, ki tvorijo elektromagnetne motnje, so vir motenj, pot širjenja in oprema z motnjami. Zato je treba zatiranje elektromagnetnih motenj izvajati s teh treh vidikov.
Namen zatiranja vira motenj, odprave sklopitve in sevanja med virom motenj in moteno napravo ter izboljšanje zmožnosti proti motnjam motene naprave, s čimer se izboljša zmogljivost elektromagnetne združljivosti stikalnega napajanja.
Uporabite filtre za zatiranje elektromagnetnih motenj
Filtriranje je pomembna metoda za zatiranje elektromagnetnih motenj. Lahko učinkovito prepreči vstop elektromagnetnih motenj v električnem omrežju v opremo in lahko tudi prepreči vstop elektromagnetnih motenj v opremi v električno omrežje. Namestitev stikalnega napajalnega filtra v vhodnih in izhodnih tokokrogih stikalnega napajalnika ne more samo rešiti problema prevodnih motenj, ampak je tudi pomembno orožje za reševanje motenj sevanja. Tehnologija zatiranja filtra je razdeljena na dva načina: pasivno filtriranje in aktivno filtriranje.
Tehnologija pasivnega filtriranja
Vezje pasivnega filtra je preprosto, poceni, zanesljivo in je učinkovit način za zatiranje elektromagnetnih motenj. Pasivni filtri so sestavljeni iz induktorjev, kondenzatorjev in uporov, njihova neposredna vloga pa je reševanje prevajanih emisij.
Zaradi velike kapacitete filtrskega kondenzatorja v prvotnem napajalnem vezju bo v usmerniškem vezju nastal impulzni konični tok. Ta tok je sestavljen iz velikega števila harmoničnega toka visokega reda, ki bo motil električno omrežje; Primarna tuljava bo ustvarila pulzirajoči tok. Zaradi visoke hitrosti spreminjanja toka bodo v okoliških tokokrogih nastajali inducirani tokovi različnih frekvenc, vključno s signali motenj v diferencialnem načinu in skupnem načinu, ki se lahko vodijo do drugih vodov električnega omrežja prek dveh daljnovodov in motijo druge elektronska oprema. Del za filtriranje diferencialnega načina na sliki lahko zmanjša signal motenj diferencialnega načina v stikalnem napajalniku in lahko močno oslabi signal elektromagnetnih motenj, ki jih ustvari sama oprema, ko deluje in se prenaša v električno omrežje. V skladu z zakonom elektromagnetne indukcije dobimo E—Ldi/dt, E je padec napetosti na L, L je induktivnost in di/dt je hitrost spremembe toka. Očitno je, da manjša kot je zahtevana hitrost spremembe toka, večja je potrebna induktivnost.
