مخطط تصميم التوافق الكهرومغناطيسي لإمدادات الطاقة المستقرة عالية التردد
إذا لم يتم التعامل مع مشكلة الاضطراب الكهرومغناطيسي (EMI) الموجودة في مصدر طاقة التحويل عالي التردد نفسه بشكل جيد، فلن يؤدي ذلك بسهولة إلى تلوث شبكة الطاقة فحسب، بل سيؤثر بشكل مباشر على التشغيل العادي للمعدات الكهربائية الأخرى، ولكن أيضًا سيشكل بسهولة كهرومغناطيسيًا التلوث في الفضاء، مما أدى إلى مشاكل عالية في التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) لإمدادات الطاقة بتبديل التردد. تركز هذه الورقة على تحليل الاضطراب الكهرومغناطيسي الذي يتجاوز معيار وحدة إمداد الطاقة ذات التردد العالي 1200 وات (24 فولت/50 أمبير) المستخدمة في شاشة إمداد طاقة إشارة السكك الحديدية، وتقترح تدابير التحسين.
يمكن تقسيم الاضطراب الكهرومغناطيسي الناتج عن مصدر طاقة التحويل عالي التردد إلى فئتين: اضطراب التوصيل واضطراب الإشعاع. ينتشر اضطراب التوصيل من خلال مصدر طاقة التيار المتردد، ويكون التردد أقل من 30 ميجاهرتز؛ ينتشر الاضطراب الإشعاعي عبر الفضاء، والتردد 30-1000MHz.
تحليل مصدر الاضطراب الكهرومغناطيسي لإمدادات الطاقة ذات التردد العالي
المقوم وأنبوب الطاقة Q1 في الدائرة وأنابيب الطاقة Q2~Q5 والمحول عالي التردد T1 وثنائيات مقوم الخرج D1~D2 في الدائرة في الشكل 1ب هي المصادر الرئيسية للاضطراب الكهرومغناطيسي عندما يعمل مصدر طاقة التحويل عالي التردد . تحليل على وجه التحديد على النحو التالي.
سوف تولد التوافقيات عالية الترتيب الناتجة عن عملية تصحيح المقوم اضطرابات موصلة ومشعة على طول خط الكهرباء.
يعمل أنبوب الطاقة التبديلي في حالة التشغيل والإيقاف عالية التردد. من أجل تقليل فقدان التبديل، وتحسين كثافة الطاقة والكفاءة الإجمالية لمصدر الطاقة، يتم تشغيل وإيقاف أنبوب التبديل بشكل أسرع وأسرع، بشكل عام في بضع ميكروثانية، ويستغرق أنبوب التبديل التشغيل والإيقاف عند مثل هذه تشكل السرعة جهدًا متزايدًا وتيارًا مفاجئًا، مما سيولد توافقيات ذروة عالية التردد وعالية الجهد، ويشكل اضطرابات كهرومغناطيسية في الفضاء وخطوط إدخال التيار المتردد.
بينما يقوم المحول عالي التردد T1 بتحويل الطاقة، فإنه يولد مجالًا كهرومغناطيسيًا متناوبًا ويشع موجات كهرومغناطيسية في الفضاء، مما يشكل اضطرابًا إشعاعيًا. تتأرجح المحاثة والسعة الموزعة للمحول، وتقترن بحلقة إدخال التيار المتردد من خلال السعة الموزعة بين المرحلتين الأولية والثانوية للمحول، مما يشكل اضطراب التوصيل.
عندما يكون جهد الخرج منخفضًا نسبيًا، يعمل الصمام الثنائي لمقوم الخرج في حالة تبديل عالية التردد، وهو أيضًا مصدر للاضطراب الكهرومغناطيسي.
بسبب الحث الطفيلي لأسلاك الرصاص في الصمام الثنائي، ووجود سعة التوصيل وتأثير تيار الاسترداد العكسي، فإنه يعمل بمعدل مرتفع جدًا من تغير الجهد والتيار. كلما زاد وقت الاسترداد العكسي للديود، زاد تأثير ذروة التيار. ، كلما كانت إشارة الاضطراب أقوى، مما يؤدي إلى تذبذب التوهين عالي التردد، وهو اضطراب توصيل الوضع التفاضلي.
يتم نقل كل هذه الإشارات الكهرومغناطيسية المتولدة إلى مصدر الطاقة الخارجي من خلال أسلاك معدنية مثل خطوط الكهرباء وخطوط الإشارة وخطوط التأريض لتشكل اضطرابات في التوصيل. تحدث الاضطرابات المشعة بسبب الإشارات المزعجة التي تشع من خلال الموصلات والأجهزة أو من خلال خطوط مترابطة تعمل كهوائيات.
