تحليل طريقة تصميم التوافق الكهرومغناطيسي لتبديل مصدر الطاقة

تحليل طريقة تصميم التوافق الكهرومغناطيسي لتبديل مصدر الطاقة

نظرًا لمزايا الحجم الصغير وعامل الطاقة العالي ، فإن تبديل مصدر الطاقة يستخدم على نطاق واسع في الاتصالات والتحكم والكمبيوتر وغيرها من المجالات. ومع ذلك ، بسبب التداخل الكهرومغناطيسي ، فإن تطبيقه الإضافي محدود إلى حد معين. ستحلل هذه الورقة الآليات المختلفة للتداخل الكهرومغناطيسي لتبديل مصدر الطاقة ، وعلى أساسها ، تقترح طريقة تصميم التوافق الكهرومغناطيسي لتبديل مصدر الطاقة.

تحليل التداخل الكهرومغناطيسي لتحويل التيار الكهربائي

يظهر هيكل مصدر طاقة التبديل في الشكل 1. أولاً ، يتم تصحيح تردد التيار المتردد إلى تيار مستمر ، ثم تحويله إلى تردد عالٍ ، وأخيراً خرج من خلال دائرة التصحيح والتصفية للحصول على جهد تيار مستمر ثابت. تصميم وتخطيط الدوائر غير المعقول ، والاهتزاز الميكانيكي ، وسوء التأريض ، وما إلى ذلك سوف يتسبب في حدوث تداخل كهرومغناطيسي داخلي. في الوقت نفسه ، يعد تحريض التسرب للمحول والذروة الناتجة عن تيار الاسترداد العكسي لدايود الخرج مصادر تداخل قوية محتملة.

1 مصادر التداخل الداخلية

● دارة التبديل
تتكون دائرة التبديل بشكل أساسي من أنبوب تبديل ومحول عالي التردد. توجد سعة موزعة بين أنبوب التبديل والمشتت الحراري ، والغلاف والأسلاك الداخلية لمصدر الطاقة. يحتوي du / dt الناتج عن ذلك على نبضة كبيرة نسبيًا ونطاق تردد واسع وتوافقيات غنية. حمل أنبوب التحويل هو الملف الأساسي لمحول التردد العالي ، وهو حمل استقرائي. عند إيقاف تشغيل أنبوب التبديل الذي تم تشغيله في الأصل ، يولد محاثة التسرب للمحول عالي التردد قوة دافعة كهربائية مضادة E =- Ldi / dt ، وتتناسب قيمتها مع معدل التغيير الحالي للمجمع ومتناسبًا مع محاثة التسرب ، يتم فرضه عند إيقاف التشغيل على جهد القطع ، يتم تكوين ذروة جهد إيقاف التشغيل ، وبالتالي تشكيل تداخل التوصيل.

● الثنائيات المعدل لدارات المعدل
يوجد تيار عكسي عندما يتم قطع الصمام الثنائي لمعدل الإخراج ، والوقت الذي يعود فيه إلى الصفر مرتبط بعوامل مثل سعة الوصلة. سينتج تغيرًا كبيرًا في التيار di / dt تحت تأثير محاثة تسرب المحولات ومعلمات التوزيع الأخرى ، ويولد تداخلًا قويًا عالي التردد ، ويمكن أن يصل التردد إلى عشرات ميغا هرتز.

● المعلمات الزائفة
نظرًا للعمل بتردد أعلى ، ستتغير خصائص المكونات منخفضة التردد في مصدر طاقة التبديل ، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء. في الترددات العالية ، يكون للمعلمات الشاردة تأثير كبير على خصائص قناة الاقتران ، وتصبح السعة الموزعة قناة للتداخل الكهرومغناطيسي.

2 مصادر خارجية للتدخل
يمكن تقسيم مصادر التداخل الخارجي إلى تداخل للطاقة وتداخل البرق ، وتداخل الطاقة موجود في "الوضع المشترك" و "الوضع التفاضلي". في الوقت نفسه ، نظرًا لأن شبكة طاقة التيار المتردد متصلة مباشرة بجسر المعدل ودائرة المرشح ، في نصف دورة ، يكون فقط وقت الذروة لجهد الإدخال هو تيار الإدخال ، مما ينتج عنه عامل طاقة إدخال منخفض جدًا للطاقة العرض (حوالي 0. 6). علاوة على ذلك ، يحتوي هذا التيار على عدد كبير من المكونات التوافقية الحالية ، والتي ستسبب "تلوثًا" توافقيًا للشبكة.

تصميم EMC لتبديل مصدر الطاقة
هناك ثلاثة شروط ضرورية للتداخل الكهرومغناطيسي: مصدر التداخل ووسيط الإرسال والمعدات الحساسة. الغرض من تصميم EMC هو تدمير أحد هذه الشروط الثلاثة. لهذا ، فإن الطرق الرئيسية المعتمدة هي: مقاييس الدائرة ، ترشيح EMI ، التدريع ، تصميم مضاد للتداخل للوحة الدوائر المطبوعة ، إلخ.

1 تقنية التبديل الناعم لتقليل فقد التبديل وضوضاء التحويل
التبديل الناعم عبارة عن تقنية تحويل متقدمة تعتمد على تقنية الرنين أو باستخدام تقنية التحكم في حالة الجهد / التيار الصفري المطورة على أساس التبديل الثابت.

طريقة تحقيق التبديل الناعم هي: إضافة محاثات صغيرة ومكثفات ومكونات طنين أخرى في الدائرة الأصلية ، وإدخال الرنين قبل وبعد عملية التبديل ، والقضاء على تداخل الجهد والتيار. يوضح الشكل 2 وحدة التبديل الأساسية باستخدام تقنية التبديل الناعم.

استخدم التدريع لقمع التداخل المشع والمستحث
يتركز طيف التداخل لمصدر طاقة التبديل في نطاق التردد أقل من 30 ميجا هرتز ، والقطر r<λ 2π="" is="" mainly="" an="" electromagnetic="" field="" of="" near-field="" nature,="" and="" it="" is="" a="" low-impedance="" field.="" materials="" with="" good="" electrical="" conductivity="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" electric="" field,="" while="" materials="" with="" high="" magnetic="" permeability="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" magnetic="" field.="" in="" addition,="" effective="" shielding="" measures="" should="" be="" taken="" for="" transformers,="" inductors,="" power="" devices,="" etc.="" the="" ventilation="" holes="" on="" the="" shielding="" shell="" are="" preferably="" circular,="" and="" the="" number="" of="" holes="" can="" be="" many="" if="" ventilation="" conditions="" are="" satisfied,="" and="" the="" size="" of="" each="" hole="" should="" be="" as="" small="" as="" possible.="" the="" seams="" are="" to="" be="" welded="" to="" ensure="" electromagnetic="" continuity.="" filtering="" measures="" should="" be="" taken="" at="" the="" lead-in="" and="" lead-out="" lines="" of="" the="" shielded="" enclosure.="" for="" electric="" field="" shielding,="" the="" shielding="" case="" must="" be="" grounded.="" for="" magnetic="" field="" shielding,="" the="" shielded="" case="" does="" not="" need="" to="" be="">