تكنولوجيا التوافق الكهرومغناطيسي لتبديل مصدر الطاقة
أسباب مشاكل التوافق الكهرومغناطيسي الناتجة عن تبديل مصادر الطاقة معقدة للغاية لأنها تعمل في ظل ظروف التحويل عالية الجهد والتيار العالي. فيما يتعلق بالخصائص الكهرومغناطيسية للآلة بأكملها ، يوجد بشكل أساسي اقتران معاوقة مشترك ، اقتران خط إلى خط ، اقتران المجال الكهربائي ، اقتران المجال المغناطيسي ، اقتران الموجات الكهرومغناطيسية. اقتران المعاوقة العامة هو بشكل أساسي الممانعة الكهربائية المشتركة بين مصدر الاضطراب والجسم المضطرب ، والتي من خلالها تدخل إشارة الاضطراب إلى الجسم المضطرب. اقتران الخط إلى الخط هو بشكل أساسي الاقتران المتبادل للأسلاك أو خطوط ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي تولد اضطراب الجهد والتيار بسبب الأسلاك المتوازية. يرجع اقتران المجال الكهربائي بشكل أساسي إلى وجود فرق الجهد ، الذي يولد اقتران المجال للحقل الكهربائي المستحث بالجسم المضطرب. يشير اقتران المجال المغنطيسي بشكل أساسي إلى اقتران المجال المغناطيسي منخفض التردد المتولد بالقرب من خط طاقة النبضة ذات التيار العالي إلى الجسم المزعج. يرجع اقتران المجال الكهرومغناطيسي بشكل أساسي إلى الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد الناتجة عن الجهد النبضي أو التيار الذي يشع إلى الخارج عبر الفضاء ، والاقتران بالجسم المضطرب المقابل. في الواقع ، لا يمكن تمييز كل طريقة اقتران بدقة ، لكن التركيز مختلف.
في مصدر طاقة التبديل ، يعمل أنبوب تبديل الطاقة الرئيسي في وضع تبديل عالي التردد بجهد عالي جدًا. الجهد الكهربائي والتبديل الحالي قريبان من الموجات المربعة. من تحليل الطيف ، تحتوي إشارة الموجة المربعة على توافقيات غنية عالية الترتيب. يمكن أن يصل الطيف الترددي للنغمات التوافقية الأعلى إلى أكثر من 1000 مرة من تردد الموجة المربعة. في الوقت نفسه ، نظرًا لتحريض التسرب والسعة الموزعة لمحول الطاقة وحالة العمل غير المثالية لجهاز تبديل الطاقة الرئيسي ، غالبًا ما يتم إنشاء التذبذبات التوافقية عالية التردد وذروة الجهد العالي عند تشغيل أو إيقاف تشغيل التردد العالي . تنتقل التوافقيات الأعلى الناتجة عن التذبذب التوافقي إلى الدائرة الداخلية من خلال السعة الموزعة بين أنبوب التبديل والرادياتير أو تشع إلى الفضاء من خلال المبرد والمحول. تعد صمامات التبديل المستخدمة في التصحيح والتحرك الحر أيضًا سببًا مهمًا لاضطرابات التردد العالي. نظرًا لأن التصحيح والثنائيات الحرة تعمل في حالة تبديل عالي التردد ، فإن وجود الحث الطفيلي لرصاص الصمام الثنائي ، ووجود سعة الوصلة ، وتأثير تيار الاسترداد العكسي يجعلها تعمل بجهد عالي جدًا و معدل التغيير الحالي ، وينتج تذبذبات عالية التردد. عادةً ما تكون الثنائيات التقويمية والحرة أقرب إلى خط إخراج مصدر الطاقة ، ومن المرجح أن تنتقل الاضطرابات عالية التردد الناتجة عنهم عبر خط إخراج التيار المباشر. من أجل تحسين عامل الطاقة ، يتبنى مصدر طاقة التحويل دائرة تصحيح عامل الطاقة النشطة. في الوقت نفسه ، من أجل تحسين كفاءة وموثوقية الدائرة وتقليل الضغط الكهربائي لجهاز الطاقة ، يتم استخدام عدد كبير من تقنيات التبديل اللينة. من بينها ، يعد الجهد صفر ، صفر التيار أو صفر الجهد / صفر تكنولوجيا التبديل الحالية هي الأكثر استخدامًا. تقلل هذه التقنية بشكل كبير من الاضطراب الكهرومغناطيسي الناتج عن تبديل الأجهزة. ومع ذلك ، فإن معظم دوائر الامتصاص غير المدمرة ذات التبديل الناعم تستخدم L و C لنقل الطاقة ، وتستخدم الموصلية أحادية الاتجاه للديودات لتحقيق تحويل الطاقة أحادي الاتجاه. لذلك ، تصبح الثنائيات في دائرة الرنين مصدرًا رئيسيًا للاضطراب الكهرومغناطيسي.
يستخدم تبديل إمدادات الطاقة عمومًا محاثات ومكثفات تخزين الطاقة لتشكيل دارات مرشح L و C لتصفية إشارات اضطراب الوضع التفاضلي والشائع. بسبب السعة الموزعة لملف الحث ، يتم تقليل تردد الرنين الذاتي لملف الحث ، بحيث يمر عدد كبير من إشارات الاضطراب عالية التردد عبر ملف الحث وتنتشر للخارج على طول خط طاقة التيار المتردد أو خرج التيار المستمر خط. مع زيادة وتيرة إشارة الاضطراب ، يؤدي تأثير محاثة الرصاص لمكثف المرشح إلى انخفاض مستمر في السعة وتأثير الترشيح ، وحتى يؤدي إلى تغييرات في معلمات المكثف ، وهو أيضًا سبب للاضطراب الكهرومغناطيسي.
حلول التوافق الكهرومغناطيسي
من منظور العناصر الثلاثة للتوافق الكهرومغناطيسي ، لحل مشكلة التوافق الكهرومغناطيسي لتبديل إمدادات الطاقة ، يمكننا البدء من ثلاثة جوانب: أولاً ، تقليل إشارة الاضطراب الناتجة عن مصدر الاضطراب ؛ ثانيًا ، قطع مسار انتشار إشارة الاضطراب ؛ ثالثًا ، تعزيز القدرة على مكافحة التحرش بالجسم المتحرش به. عند حل التوافق الداخلي لمصدر طاقة التبديل ، يمكن استخدام الطرق الثلاثة المذكورة أعلاه بشكل شامل ، بناءً على نسبة التكلفة والفائدة وسهولة التنفيذ. لذلك ، لا يمكن حل الاضطرابات الخارجية الناتجة عن تبديل مصادر الطاقة ، مثل التيارات التوافقية لخط الطاقة ، واضطرابات توصيل خط الطاقة ، واضطرابات إشعاع المجال الكهرومغناطيسي ، إلا عن طريق تقليل مصدر الاضطراب. من ناحية ، يمكن أن يعزز تصميم دائرة مرشح الإدخال / الإخراج ، ويحسن أداء دائرة APFC ، ويقلل من الجهد ومعدل التغيير الحالي لأنبوب التبديل ، والمعدل والصمام الثنائي الحر ، واعتماد طوبولوجيا مختلفة لدائرة التبديل الناعمة وطرق التحكم ، وما إلى ذلك ؛ من ناحية أخرى ، قم بتقوية تأثير التدريع للغلاف ، وتحسين تسرب الفجوة في الغلاف ، وإجراء معالجة تأريض جيدة. بالنسبة لقدرات مكافحة الإزعاج الخارجية (مثل الزيادات المفاجئة والصواعق) ، يجب تحسين إمكانيات الحماية من الصواعق لمدخل التيار المتردد ومنافذ إخراج التيار المستمر. عادةً ، بالنسبة لشكل موجة صاعقة البرق المدمجة بجهد الدائرة المفتوحة 1.2 / 50μs و 8 / 20μs تيار الدائرة القصيرة ، نظرًا للطاقة الصغيرة ، يتم حلها عادةً عن طريق الجمع بين متغيرات أكسيد الزنك والأنابيب الكهربائية المربعة للغاز. للتفريغ الكهروستاتيكي ، عادةً في دائرة الإشارة الصغيرة لمنفذ الاتصال ومنفذ التحكم ، استخدم أنبوب TVS وحماية التأريض المقابلة ، وقم بزيادة المسافة الكهربائية بين دائرة الإشارة الصغيرة والهيكل ، وما إلى ذلك لحل أو تحديد الأجهزة ذات اضطراب ثابت. تحتوي الإشارة العابرة السريعة على طيف تردد واسع جدًا ، ومن السهل تمريرها إلى دائرة التحكم في شكل الوضع الشائع. يتم استخدام نفس طريقة مكافحة ساكنة لتقليل السعة الموزعة لمحاثة الوضع المشترك وتقوية ترشيح إشارة الوضع المشترك لدائرة الإدخال (بالإضافة إلى مكثفات الوضع الشائع أو نوى الفريت المفقودة ، وما إلى ذلك) لتحسين المناعة النظام.
لتقليل الاضطراب الداخلي لمصدر طاقة التبديل ، وتحقيق التوافق الكهرومغناطيسي الخاص به ، وتحسين استقرار وموثوقية مصدر طاقة التبديل ، يجب البدء في الجوانب التالية:
انتبه إلى التقسيم الصحيح للدائرة الرقمية وأسلاك ثنائي الفينيل متعدد الكلور ؛
② فصل التيار الكهربائي عن الدائرة الرقمية والدائرة التناظرية ؛
③ التأريض أحادي النقطة للدوائر الرقمية والدوائر التناظرية ، والتأريض أحادي النقطة للدوائر عالية التيار ودوائر التيار المنخفض ، وخاصة دوائر أخذ عينات التيار والجهد ، لتقليل اضطراب المقاومة المشترك وتأثير الحلقات الأرضية. عند توصيل الأسلاك ، انتبه إلى التباعد بين الخطوط المجاورة وخصائص الإشارة ، وتجنب الحديث المتبادل ، وتقليل المنطقة المحاطة بدائرة مقوم الإخراج ، ودائرة الصمام الثنائي الحر ودائرة المرشح الفرعي ، وتقليل تسرب المحول ، والسعة الموزعة للمحول. محث الفلتر ، واستخدام مكثفات المرشح ذات الترددات الرنينية العالية.
