Eigenschaften des Kommunikationsschaltnetzteils und Mechanismus elektromagnetischer Interferenz
Grundlegende Eigenschaften des Schaltnetzteils
Es gibt vier grundlegende Merkmale eines Schaltnetzteils:
①Der Standort ist relativ klar. Der Schwerpunkt liegt auf Leistungsschaltgeräten, Dioden, Strahlern und daran angeschlossenen Hochfrequenztransformatoren.
②Das Energieumwandlungsgerät arbeitet im Schaltzustand. Da es sich bei dem Schaltnetzteil um ein Energieumwandlungsgerät handelt, das im Schaltzustand arbeitet, ist seine Spannungs- und Stromänderungsrate sehr hoch und die erzeugte Störintensität relativ groß;
③ Die Verkabelung der Leistungsplatine (PCB) erfolgt normalerweise manuell. Diese Anordnung macht es sehr zufällig, was die Extraktion von PCB-Verteilungsparametern und die Vorhersage und Bewertung von Nahfeldinterferenzen erschwert.
④ Die Schaltfrequenz ist groß und reicht von Zehntausenden Hz bis zu mehreren Megahertz. Die Hauptstörungen sind Leitungsstörungen und Nahfeldstörungen.
Der Mechanismus elektromagnetischer Interferenz
EMI von Schaltkreisen
Der Schaltkreis ist das Herzstück des Schaltnetzteils. Es besteht im Wesentlichen aus einer Schaltröhre und einem Hochfrequenztransformator. Das von ihm erzeugte dv/dt ist ein Impuls mit einer relativ großen Amplitude, einem breiten Frequenzband und reichen Oberwellen. Für diese Impulsstörungen gibt es im Wesentlichen zwei Gründe: Einerseits handelt es sich bei der Schaltröhrenlast um die Primärspule eines Hochfrequenztransformators, bei der es sich um eine induktive Last handelt. In dem Moment, in dem die Schaltröhre eingeschaltet wird, erzeugt die Primärspule einen großen Einschaltstrom, und an beiden Enden der Primärspule tritt eine hohe Spitzenspannung auf; Wenn die Schaltröhre ausgeschaltet ist, wird aufgrund des Streuflusses der Primärspule ein Teil der Energie gespeichert. Wenn keine Übertragung von der Primärspule zur Sekundärspule erfolgt, bildet dieser Teil der in der Induktivität gespeicherten Energie eine Dämpfung Schwingung mit einer Spitze mit der Kapazität und dem Widerstand im Kollektorkreis, die sich der Abschaltspannung überlagert und so eine Abschaltspannungsspitze bildet. Diese Unterbrechung der Versorgungsspannung erzeugt den gleichen magnetisierenden Einschaltstromstoß wie beim Einschalten der Primärspule, und dieses Rauschen wird zu den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen weitergeleitet, um leitungsgebundene Störungen zu erzeugen. Andererseits kann die durch die Primärspule des Impulstransformators, die Schaltröhre und den Filterkondensator gebildete Hochfrequenz-Schaltstromschleife große Raumstrahlung erzeugen und Strahlungsstörungen verursachen.
Maßnahmen zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Die drei Elemente, die elektromagnetische Störungen verursachen, sind Störquelle, Ausbreitungsweg und gestörte Geräte. Daher sollte die Unterdrückung elektromagnetischer Störungen unter diesen drei Gesichtspunkten erfolgen.
Der Zweck besteht darin, die Störquelle zu unterdrücken, die Kopplung und Strahlung zwischen der Störquelle und dem gestörten Gerät zu beseitigen und die Entstörungsfähigkeit des gestörten Geräts zu verbessern, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeitsleistung des Schaltnetzteils verbessert wird.
Verwenden Sie Filter, um elektromagnetische Störungen zu unterdrücken
Filterung ist eine wichtige Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Es kann effektiv verhindern, dass elektromagnetische Störungen im Stromnetz in das Gerät gelangen, und es kann auch verhindern, dass elektromagnetische Störungen im Gerät in das Stromnetz gelangen. Der Einbau eines Schaltnetzteilfilters in den Eingangs- und Ausgangskreisen des Schaltnetzteils kann nicht nur das Problem der Leitungsstörungen lösen, sondern ist auch eine wichtige Waffe zur Lösung der Strahlungsstörungen. Die Filterunterdrückungstechnologie ist in zwei Arten unterteilt: passive Filterung und aktive Filterung.
Passive Filtertechnologie
Die passive Filterschaltung ist einfach, kostengünstig, zuverlässig in der Leistung und eine wirksame Möglichkeit zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Passive Filter bestehen aus Induktivitäten, Kondensatoren und Widerständen und ihre direkte Aufgabe besteht darin, leitungsgebundene Emissionen zu beseitigen.
Aufgrund der großen Kapazität des Filterkondensators im ursprünglichen Stromversorgungskreis wird im Gleichrichterkreis ein Impulsspitzenstrom erzeugt. Dieser Strom besteht aus vielen Oberschwingungsströmen höherer Ordnung, die das Stromnetz stören. Die Primärspule erzeugt einen pulsierenden Strom. Aufgrund der hohen Stromänderungsrate werden in den umliegenden Stromkreisen induzierte Ströme unterschiedlicher Frequenz erzeugt, darunter Differenztakt- und Gleichtakt-Störsignale, die über zwei Stromleitungen auf andere Leitungen des Stromnetzes geleitet werden und andere stören können elektronische Geräte. Der Differentialmodus-Filterteil in der Abbildung kann das Differentialmodus-Interferenzsignal innerhalb des Schaltnetzteils reduzieren und das elektromagnetische Interferenzsignal, das vom Gerät selbst während des Betriebs erzeugt und an das Stromnetz übertragen wird, erheblich dämpfen. Nach dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion erhält man E-Ldi/dt, E ist der Spannungsabfall über L, L ist die Induktivität und di/dt ist die Änderungsrate des Stroms. Offensichtlich ist die Induktivität umso größer, je kleiner die erforderliche Änderungsrate des Stroms ist.
