Las características de la fuente de alimentación conmutada de comunicación y la introducción técnica de la supresión de interferencias electromagnéticas.
Con el desarrollo de la tecnología electrónica moderna y los dispositivos de potencia, 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 de conmutación de comunicación generalmente adopta la 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 cierta amplitud. Contaminará el entorno electromagnético a través de la conducción y la radiación, y causará interferencias en los equipos de comunicación y los productos electrónicos. Además, la fuente de alimentación de conmutación de comunicación debe tener una gran capacidad para resistir interferencias electromagnéticas, especialmente para rayos, sobretensiones, tensión de red, campos eléctricos, campos magnéticos, ondas electromagnéticas, descargas electrostáticas, trenes de pulsos, caídas de tensión, campo electromagnético de radiofrecuencia. inmunidad de conducción, radiación Elementos como la inmunidad, la emisión conducida y la emisión radiada deben cumplir los requisitos de las normas EMC pertinentes.
Características básicas de la fuente de alimentación conmutada.
Hay cuatro características básicas de la fuente de alimentación conmutada:
①La ubicación es relativamente clara. Centrarse principalmente en dispositivos de conmutación de potencia, 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 los parámetros de distribución de PCB y predecir y evaluar la interferencia 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 la interferencia de conducción y la interferencia de campo cercano.
El mecanismo de la interferencia electromagnética.
El circuito de conmutación es el núcleo de la fuente de alimentación de conmutación. Se compone principalmente de un tubo de conmutación y un transformador de alta frecuencia. El dv/dt que genera es un pulso con una amplitud relativamente grande, una amplia banda de frecuencias y ricos armónicos. Hay dos razones principales para esta interferencia de pulso: por un lado, la carga del tubo del interruptor es la bobina primaria de un transformador de alta frecuencia, que es una carga inductiva. Cuando se enciende el tubo del interruptor, la bobina primaria genera una gran corriente de irrupción y aparece un pico de voltaje alto en ambos extremos de la bobina primaria; cuando el tubo del interruptor se apaga, 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 la resistencia en el circuito del 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 el mismo transitorio de corriente de irrupción de magnetización que cuando se enciende la bobina primaria, y este ruido se conducirá a los terminales de entrada y salida para formar una interferencia conducida. Por otro lado, el bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia formado por la bobina primaria del transformador de pulsos, el tubo de conmutación y el condensador de filtro pueden generar una gran radiación espacial y formar interferencias de radiación.
La interferencia causada por el tiempo de recuperación inverso del diodo El diodo rectificador en el circuito de rectificación de alta frecuencia tiene una gran corriente directa que fluye cuando es conductor directo, y cuando se apaga por el voltaje de polarización inversa, debido Se acumulan más portadores, por lo que durante un período de tiempo antes de la desaparición de los portadores, la corriente fluirá en la dirección opuesta, lo que resultará en una fuerte disminución en la corriente de recuperación inversa de la desaparición de los portadores y un gran cambio de corriente (di /dt).
Medidas de supresión de interferencias electromagnéticas
Los tres elementos que forman la interferencia electromagnética son la fuente de interferencia, la ruta de propagación y el equipo perturbado. Por lo tanto, la supresión de la interferencia electromagnética debe hacerse desde estos tres aspectos.
El propósito de suprimir la fuente de interferencia, eliminar el acoplamiento y la radiación entre la fuente de interferencia y el dispositivo perturbado, y mejorar la capacidad antiinterferente del dispositivo perturbado, mejorando así el rendimiento de compatibilidad electromagnética de la fuente de alimentación conmutada.
Utilice filtros para suprimir las interferencias electromagnéticas
El filtrado es un método importante para suprimir la interferencia electromagnética. Puede suprimir efectivamente la interferencia electromagnética en la red eléctrica para que no ingrese al equipo, y también puede evitar que la interferencia electromagnética en el equipo ingrese a la red eléctrica. La instalación de filtros de fuente de alimentación conmutada en los circuitos de entrada y salida de las fuentes de alimentación conmutadas no solo puede resolver el problema de la interferencia de conducción, sino también un arma importante para resolver la interferencia de radiación. La tecnología de supresión de filtros se divide en dos formas: filtrado pasivo y filtrado activo.
