Características de las fuentes de alimentación conmutadas para comunicaciones.
Con el desarrollo de la tecnología electrónica y los dispositivos de potencia modernos, las fuentes de alimentación conmutadas se utilizan ampliamente en sistemas de comunicación, control automático, electrodomésticos y otros campos debido a su pequeño tamaño, peso ligero, alto rendimiento y alta confiabilidad, especialmente en sistemas controlados por programa. La conmutación, la transmisión óptica de datos, las estaciones base inalámbricas, los sistemas de televisión por cable y las redes IP son la energía central para el funcionamiento normal de los equipos de tecnología de la información. Sin embargo, la fuente de alimentación conmutada para comunicaciones generalmente adopta tecnología de modulación de ancho de pulso (PWM) y sus dispositivos de conmutación funcionan en el estado de encendido y apagado de alta frecuencia. Dado que el proceso transitorio rápido de alta frecuencia en sí mismo es la fuente de interferencia electromagnética, la señal de interferencia electromagnética (EMI) que genera tiene un amplio rango de frecuencia y una cierta amplitud. Contaminará el entorno electromagnético a través de conducción y radiación y provocará interferencias en equipos de comunicación y productos electrónicos. Además, la fuente de alimentación conmutada de comunicaciones debe tener una gran capacidad para resistir interferencias electromagnéticas, especialmente rayos, sobretensiones, voltaje de red, campos eléctricos, campos magnéticos, ondas electromagnéticas, descargas electrostáticas, trenes de pulsos, caídas de voltaje, campos electromagnéticos de radiofrecuencia. inmunidad a la conducción, radiación Los elementos como la inmunidad, las emisiones conducidas y las emisiones radiadas deben cumplir los requisitos de las normas EMC pertinentes.
En China, en las décadas de 1980 y 1990, con el fin de fortalecer el control de la contaminación electromagnética doméstica actual, se formularon algunas normas correspondientes a estándares internacionales como las normas CISPR e IEC801. Desde que entró en vigor la Certificación Obligatoria de China (ChinaCompulsoryCertification)-K el 1 de agosto de 2003, se ha desatado la "fiebre EMC". La investigación y el control de las interferencias electromagnéticas a corta distancia ha atraído cada vez más la atención de los investigadores en electrónica. Un nuevo punto de acceso en el campo de la investigación. Este artículo discutirá sistemáticamente la tecnología de supresión relevante para el mecanismo de generación de interferencias eléctricas de la fuente de alimentación conmutada de comunicaciones.
1 Características de la fuente de alimentación conmutada de comunicación y mecanismo de interferencia electromagnética.
1.1 Características básicas de la fuente de alimentación conmutada.
Hay cuatro características básicas de la fuente de alimentación conmutada:
①La ubicación es relativamente clara. Se centran principalmente en dispositivos de conmutación de energía, diodos, radiadores y transformadores de alta frecuencia conectados a ellos;
②El dispositivo de conversión de energía funciona en estado de conmutación. Debido a que la fuente de alimentación conmutada es un dispositivo de conversión de energía que funciona en el estado de conmutación, su tasa de cambio de voltaje y corriente es muy alta y la intensidad de interferencia generada es relativamente grande;
③ El cableado de la placa de circuito impreso (PCB) de alimentación generalmente se organiza manualmente. Esta disposición lo hace muy aleatorio, lo que aumenta la dificultad de extraer parámetros de distribución de PCB y predecir y evaluar interferencias de campo cercano;
④ La frecuencia de conmutación es grande, desde decenas de miles de Hz hasta varios megahercios. Las principales formas de interferencia son las interferencias de conducción y las interferencias de campo cercano.
1.2 El mecanismo de la interferencia electromagnética.
1.2.1 Interferencia electromagnética generada por circuitos de conmutación
El circuito de conmutación es el núcleo de la fuente de alimentación conmutada. Se compone principalmente de un tubo de conmutación y un transformador de alta frecuencia. El dv/dt generado por él es un pulso con una amplitud relativamente grande, una banda de frecuencia amplia y ricos armónicos. Esta interferencia de impulsos se debe principalmente a dos motivos: por un lado, la carga del tubo del interruptor es la bobina primaria de un transformador de alta frecuencia, que es una carga inductiva. En el momento en que se enciende el tubo del interruptor, la bobina primaria genera una gran corriente de entrada y aparece un pico de sobretensión alto en ambos extremos de la bobina primaria; cuando se apaga el tubo del interruptor, debido al flujo de fuga de la bobina primaria, una parte de la energía. Si no hay transmisión de la bobina primaria a la bobina secundaria, esta parte de la energía almacenada en el inductor formará una atenuación. oscilación con un pico con la capacitancia y resistencia en el circuito colector, que se superpone al voltaje de apagado para formar un pico de voltaje de apagado. Esta interrupción del voltaje de la fuente de alimentación producirá la misma corriente de irrupción magnetizante transitoria que cuando se enciende la bobina primaria, y este ruido se conducirá a los terminales de entrada y salida para formar interferencia conducida. Por otro lado, el bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia formado por la bobina primaria del transformador de impulsos, el tubo de conmutación y el condensador de filtro puede generar una gran radiación espacial y formar interferencias de radiación.
1.2.2 Interferencia causada por el tiempo de recuperación inverso del diodo Cuando el diodo rectificador en el circuito de rectificación de alta frecuencia conduce hacia adelante, una gran corriente directa fluye a través de él. Cuando se polariza en inversa y se corta, debido a la presencia de más portadores se acumulan, por lo que la corriente fluirá en la dirección opuesta durante un período de tiempo antes de que los portadores desaparezcan, lo que resulta en una fuerte disminución en la recuperación inversa. corriente de la desaparición del portador y un gran cambio actual
