แนะนำวิธีการออกแบบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย
เนื่องจากข้อดีของขนาดที่เล็กและตัวประกอบกำลังไฟฟ้าสูง แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงถูกใช้อย่างกว้างขวางในการสื่อสาร การควบคุม คอมพิวเตอร์ และสาขาอื่นๆ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า การใช้งานต่อไปจะถูกจำกัดในระดับหนึ่ง บทความนี้จะวิเคราะห์กลไกต่างๆ ของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง และนำเสนอวิธีการออกแบบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
การวิเคราะห์การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสลับ
โครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแสดงในรูปที่ 1 ขั้นแรก ปรับความถี่ไฟฟ้า AC เป็น DC แล้วแปลงเป็นความถี่สูง และสุดท้ายส่งออกผ่านวงจรแก้ไขและกรองเพื่อให้ได้แรงดัน DC ที่เสถียร การออกแบบและเค้าโครงวงจรที่ไม่สมเหตุสมผล การสั่นสะเทือนทางกล การต่อสายดินที่ไม่ดี ฯลฯ จะทำให้เกิดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายใน ในขณะเดียวกัน ค่าความเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงและค่าพีคที่เกิดจากกระแสย้อนกลับของไดโอดเอาท์พุตก็เป็นแหล่งสัญญาณรบกวนที่รุนแรงเช่นกัน
1 แหล่งสัญญาณรบกวนภายใน
● วงจรสวิตช์
วงจรสวิตช์ประกอบด้วยหลอดสวิตช์และหม้อแปลงความถี่สูงเป็นหลัก มีการกระจายความจุระหว่างท่อสวิตช์และตัวระบายความร้อน ปลอกและสายไฟภายในของแหล่งจ่ายไฟ du/dt ที่สร้างขึ้นมีพัลส์ที่ค่อนข้างใหญ่ แถบความถี่กว้าง และฮาร์โมนิกส์ที่เข้มข้น โหลดของท่อสวิตชิ่งเป็นขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงความถี่สูง ซึ่งเป็นโหลดแบบอุปนัย เมื่อปิดสวิตช์ท่อที่เปิดอยู่ในตอนแรก การเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงความถี่สูงจะสร้างแรงเคลื่อนไฟฟ้าสวนทาง E=-Ldi/dt และค่าของมันจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลงปัจจุบันของตัวสะสม และสัดส่วนกับตัวเหนี่ยวนำการรั่วไหล ทับบนปิด บนแรงดันไฟฟ้าตัด จะเกิดจุดยอดของแรงดันไฟฟ้าปิด ซึ่งก่อให้เกิดสัญญาณรบกวนการนำไฟฟ้า
● ไดโอดเรียงกระแสสำหรับวงจรเรียงกระแส
มีกระแสย้อนกลับเมื่อเอาต์พุตวงจรเรียงกระแสไดโอดถูกตัด และเวลาที่กลับเป็นศูนย์จะสัมพันธ์กับปัจจัยต่างๆ เช่น ความจุของจุดเชื่อมต่อ มันจะสร้างการเปลี่ยนแปลง di/dt ของกระแสขนาดใหญ่ภายใต้อิทธิพลของการเหนี่ยวนำการรั่วไหลของหม้อแปลงและพารามิเตอร์การกระจายอื่นๆ และสร้างสัญญาณรบกวนความถี่สูงที่รุนแรง ความถี่สามารถเข้าถึงหลายสิบเมกะเฮิรตซ์
● พารามิเตอร์ปลอม
เนื่องจากการทำงานที่ความถี่สูง ลักษณะของส่วนประกอบความถี่ต่ำในแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะเปลี่ยนไป ทำให้เกิดเสียงรบกวน ที่ความถี่สูง พารามิเตอร์จรจัดมีอิทธิพลอย่างมากต่อลักษณะของช่องสัญญาณคัปปลิ้ง และความจุแบบกระจายจะกลายเป็นช่องสัญญาณของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
2 แหล่งที่มาของการรบกวนจากภายนอก
แหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนจากภายนอกสามารถแบ่งออกเป็นการรบกวนจากพลังงานและการรบกวนจากฟ้าผ่า และการรบกวนจากพลังงานนั้นมีอยู่ใน "โหมดทั่วไป" และ "โหมดดิฟเฟอเรนเชียล" ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากกริดไฟฟ้ากระแสสลับเชื่อมต่อโดยตรงกับสะพานเรียงกระแสและวงจรตัวกรอง ในครึ่งรอบ เฉพาะเวลาสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าขาเข้าเท่านั้นที่มีกระแสเข้า ส่งผลให้ปัจจัยกำลังไฟฟ้าเข้าต่ำมาก อุปทาน (ประมาณ 0.6) ยิ่งไปกว่านั้น กระแสนี้มีส่วนประกอบของฮาร์มอนิกในปัจจุบันจำนวนมาก ซึ่งจะทำให้เกิด "มลพิษ" ของฮาร์มอนิกต่อกริด
