Medidas para restringir la interferencia electromagnética de la fuente de alimentación conmutada.
Por lo general, el control EMI de la fuente de alimentación conmutada adopta principalmente tecnología de filtrado, tecnología de blindaje, tecnología de sellado y tecnología de conexión a tierra. La interferencia EMI se puede dividir en interferencia de conducción e interferencia de radiación según la ruta de transmisión. La fuente de alimentación conmutada conduce principalmente interferencias y su rango de frecuencia es el más amplio, alrededor de 10 kHz-30MHz. Las contramedidas para suprimir la interferencia conducida se resuelven básicamente en tres bandas de frecuencia: 10 kHz-150kHz, 150 kHz-10MHz y superiores. La interferencia normal se encuentra principalmente en el rango de 10 kHz a 150 kHz, lo que generalmente se resuelve mediante un filtro LC general. La interferencia de modo común se encuentra principalmente en el rango de 150 kHz-10 MHz, que generalmente se resuelve mediante un filtro de rechazo de modo común. Las contramedidas para la banda de frecuencia superior a 10 MHz son mejorar la forma del filtro y tomar medidas de blindaje electromagnético.
Se adopta 1 filtro EMI con entrada de CA.
Por lo general, existen dos formas de transmitir corriente parásita a través de un conductor: modo común y modo diferencial. La interferencia de modo común es la interferencia entre el fluido portador y la tierra: la interferencia tiene la misma magnitud y dirección, y existe entre cualquier tierra relativa de la fuente de alimentación o entre la línea neutra y la tierra, que es generada principalmente por du/ dt y di/dt también producen cierta interferencia de modo común. La interferencia de modo diferencial es la interferencia entre fluidos portadores: la interferencia es igual en magnitud y opuesta en dirección, y existe entre la línea de fase y la línea neutra de la fuente de alimentación y la línea de fase y la línea de fase. Cuando la corriente de interferencia se transmite a través del conductor, puede aparecer tanto en modo común como en modo diferencial. Sin embargo, la corriente de interferencia de modo común sólo puede interferir con señales útiles después de convertirse en corriente de interferencia de modo diferencial.
Existen los dos tipos de interferencias anteriores en la línea de transmisión de energía de CA, generalmente interferencia de modo diferencial de baja frecuencia e interferencia de modo común de alta frecuencia. En general, la amplitud de la interferencia en modo diferencial es pequeña, la frecuencia es baja y la interferencia causada es pequeña; La interferencia de modo común tiene gran amplitud y alta frecuencia, y también puede producir radiación a través de los cables, lo que provoca una gran interferencia. Si se utiliza un filtro EMI apropiado en el extremo de entrada de la fuente de alimentación de CA, se pueden suprimir eficazmente las interferencias electromagnéticas. El principio básico del filtro EMI de la línea de alimentación se muestra en la Figura 1, en la que los condensadores de modo diferencial C1 y C2 se utilizan para cortocircuitar la corriente de interferencia de modo diferencial, mientras que los condensadores de conexión a tierra de la línea intermedia C3 y C4 se utilizan para cortocircuitar la corriente de interferencia del modo diferencial. circuito la corriente de interferencia de modo común. La bobina de choque de modo común se compone de dos bobinas con el mismo espesor y enrolladas en un núcleo magnético en la misma dirección. Si el acoplamiento magnético entre las dos bobinas es muy cercano, la inductancia de fuga será muy pequeña, lo cual es pobre en el rango de frecuencia de la línea eléctrica.
La reactancia del modo será muy pequeña; Cuando la corriente de carga fluye a través del estrangulador de modo común, las líneas de campo magnético generadas por las bobinas conectadas en serie en la línea de fase son opuestas a las generadas por las bobinas conectadas en serie en la línea neutra, y se cancelan entre sí en el núcleo magnético. Por lo tanto, incluso en el caso de una gran corriente de carga, el núcleo magnético no se saturará. Para la corriente de interferencia de modo común, los campos magnéticos generados por las dos bobinas están en la misma dirección, lo que presentará una gran inductancia, desempeñando así un papel en la atenuación de la señal de interferencia de modo común. En este caso, la bobina de choque de modo común debe estar hecha de material magnético de ferrita con alta permeabilidad y buenas características de frecuencia.
2 Uso del circuito de absorción para mejorar la forma de onda de conmutación
Durante el encendido y apagado del tubo del interruptor o diodo, hay inductancia de fuga del transformador, inductancia de línea, capacitancia de almacenamiento del diodo y capacitancia distribuida, que son fáciles de generar voltaje máximo en el colector, emisor y diodo del tubo del interruptor. . Por lo general, se adoptan el circuito de absorción RC/RCD y el circuito de absorción de sobretensión RCD.
Cuando el voltaje en el circuito de absorción excede una cierta amplitud, cada dispositivo se enciende rápidamente, liberando así la sobretensión y limitando la sobretensión a una cierta amplitud. Una bobina de núcleo magnético saturable o perlas magnéticas microcristalinas se conectan en serie en el colector del tubo del interruptor y el cable positivo del diodo de salida, y el material generalmente es cobalto (Co). Cuando pasa corriente normal, el núcleo magnético se satura y la inductancia es muy pequeña. Una vez que la corriente fluya en la dirección inversa, producirá una gran fuerza contraelectromotriz, que puede suprimir eficazmente la sobrecorriente inversa del diodo VD.
3 utilizando tecnología de modulación de frecuencia de conmutación
La tecnología de control de frecuencia se basa en el hecho de que la energía de la interferencia de conmutación se concentra principalmente en una frecuencia específica y tiene un pico de espectro grande. Si estas energías pueden dispersarse en una banda de frecuencia más amplia, se puede lograr el objetivo de reducir el valor máximo del espectro de interferencia. Generalmente existen dos métodos de procesamiento: método de frecuencia aleatoria y método de frecuencia de modulación.
El método de frecuencia aleatoria consiste en agregar un componente de perturbación aleatoria al intervalo de conmutación del circuito, de modo que la energía de interferencia de conmutación se disperse en una determinada banda de frecuencia. La investigación muestra que el espectro de interferencia de conmutación ha cambiado de interferencia de pulso pico discreto a interferencia distribuida continua, y su valor máximo ha disminuido considerablemente.
El método de frecuencia de modulación consiste en agregar una onda de modulación humana (ruido blanco) a la onda de diente de sierra, formar una banda lateral alrededor de la banda de frecuencia discreta que produce interferencia y modular la banda de frecuencia discreta de interferencia en una banda de frecuencia distribuida. De esta manera, la energía perturbadora se dispersa en estas bandas de frecuencia de distribución. Bajo la condición de no afectar las características de funcionamiento del convertidor, este método de control puede suprimir la interferencia al encender y apagar.
4 Se adopta la tecnología de conmutación suave.
Una de las interferencias de la fuente de alimentación conmutada proviene del du/dt cuando el tubo del interruptor de alimentación está encendido/apagado. Por lo tanto, reducir el du/dt del tubo del interruptor de alimentación es una medida importante para suprimir la interferencia de la fuente de alimentación conmutada. La tecnología de conmutación suave puede reducir el du/dt del tubo de encendido/apagado.
Si se agrega un pequeño elemento resonante, como inductancia y capacitancia, al circuito de encendido y apagado, se formará una red auxiliar. El proceso de resonancia se induce antes y después del proceso de conmutación, de modo que el voltaje cae a cero antes de encender el interruptor, de modo que se pueda eliminar el fenómeno de superposición de voltaje y corriente en el proceso de conmutación, y se puedan eliminar la pérdida de conmutación y la interferencia. reducirse o incluso eliminarse. Este circuito se llama circuito de conmutación suave.
