توليد وقمع EMI في تبديل إمدادات الطاقة
العيب البارز في مصادر الطاقة في وضع التبديل هو القدرة على توليد تداخل كهرومغناطيسي قوي (EMI). تتمتع إشارات EMI بنطاق تردد واسع وسعة معينة، وبعد التوصيل والإشعاع، يمكنها تلويث البيئة الكهرومغناطيسية والتسبب في تداخل مع معدات الاتصالات والمنتجات الإلكترونية. إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح، فسيصبح مصدر طاقة التحويل نفسه مصدرًا للتداخل. أصبح تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على كفاءة وأداء واستخدام تبديل مصادر الطاقة موضوعًا ساخنًا ومثيرًا للقلق بشكل متزايد. تحلل هذه المقالة أسباب ومسارات انتشار التداخل الكهرومغناطيسي في مصادر الطاقة في وضع التبديل، وتقترح إجراءات فعالة لمنع التداخل.
العيب البارز لإمدادات الطاقة في وضع التبديل هو القدرة على توليد تداخل كهرومغناطيسي قوي (EMI). تتمتع إشارات EMI بنطاق تردد واسع وسعة معينة، وبعد التوصيل والإشعاع، يمكنها تلويث البيئة الكهرومغناطيسية والتسبب في تداخل مع معدات الاتصالات والمنتجات الإلكترونية. إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح، فسيصبح مصدر طاقة التحويل نفسه مصدرًا للتداخل. أصبح تأثير التداخل الكهرومغناطيسي على كفاءة وأداء واستخدام تبديل مصادر الطاقة موضوعًا ساخنًا ومثيرًا للقلق بشكل متزايد. تحلل هذه المقالة أسباب ومسارات انتشار التداخل الكهرومغناطيسي في مصادر الطاقة في وضع التبديل، وتقترح إجراءات فعالة لمنع التداخل.
1. مقدمة
التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) هو اختصار للتوافق الكهرومغناطيسي باللغة الإنجليزية. ويتضمن معنيين: الأول، أن الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن المعدات أثناء التشغيل يجب أن يقتصر على مستوى معين؛ ثانيًا، يجب أن يتمتع الجهاز نفسه بقدرة معينة على مقاومة-التداخل، ويجب أن يحتوي على ثلاثة عناصر: مصدر التداخل، وقناة الاقتران، والجسم الحساس. إن مصدر طاقة التبديل الذي يزود الدوائر الإلكترونية بالطاقة له أهمية كبيرة في منع التداخل وضمان التشغيل العادي والمستقر للأنظمة الإلكترونية. تقترح هذه المقالة تدابير فعالة لمنع التداخل من خلال تحليل مصادر التداخل وقنوات الاقتران في مصادر الطاقة في وضع التبديل. واقترح طرق تصميم وتصنيع محولات التيار الكهربائي.
2. مصادر التداخل وقنوات الاقتران في مصادر الطاقة في وضع التبديل
يؤدي تحويل مصادر الطاقة أولاً إلى تصحيح طاقة التيار المتردد إلى طاقة تيار مستمر، والتي يتم التحكم فيها بعد ذلك عن طريق تبديل الأنابيب لتصبح ذات تردد عالٍ-. بعد المرور عبر دوائر التصحيح والترشيح، يتم الحصول على جهد ثابت للتيار المستمر، والذي يحتوي على كمية كبيرة من التداخل التوافقي. وفي الوقت نفسه، بسبب محاثة التسرب للمحول والذروة الناجمة عن تيار الاسترداد العكسي للصمام الثنائي الناتج، سيتم توليد درجات متفاوتة من التداخل الكهرومغناطيسي. يتركز التداخل في مصادر الطاقة في وضع التبديل بشكل أساسي على المكونات ذات الجهد العالي وتغيرات التيار (على سبيل المثال dv/dt أو di/dt)، وخاصة أنابيب التبديل، وثنائيات الإخراج، ومحولات التردد العالي-. وفي الوقت نفسه، يمكن للسعة الشاردة أن تنقل الضوضاء من شبكة الطاقة إلى مصدر الطاقة للنظام الإلكتروني، مما يسبب تداخلًا في تشغيل الدوائر الإلكترونية. سنقوم هنا بتحليل أسباب التداخلات المتعددة ومساراتها المقترنة.
2.1 عادةً ما يستخدم تداخل الترشيح الناتج عن تصحيح الإخراج ودائرة الترشيح لمصدر طاقة التبديل دوائر تصحيح الجسر وتصفية المكثف في نهاية الإخراج. نظرًا لعدم خطية الثنائيات المعدلة وتأثير تخزين الطاقة لمكثفات الترشيح، يصبح تيار الخرج تيار ذروة دوري مع وقت قصير وقيمة ذروة عالية. لا يحتوي تيار الإدخال المشوه هذا على مكونات أساسية فحسب، بل يحتوي أيضًا على مكونات توافقية ذات رتبة أعلى- وفيرة.
