Elektromagnetilise ühilduvuse disain lülitustoiteallikate jaoks
Lülitusrežiimi toiteallikate elektromagnetiline ühilduvus viitab erinevate elektriseadmete kooseksisteerimisele piiratud ruumis, ajas ja sagedusspektris, ilma et see põhjustaks jõudluse vähenemist. See hõlmab kahte aspekti: elektromagnetilised häired (EMD) ja elektromagnetiline tundlikkus (EMS). EMD viitab elektriseadmete tekitatavale välisele mürale, samas kui EMS viitab elektritoodete võimele vastu pidada välistele elektromagnetilistele häiretele. Hea elektromagnetilise ühilduvusega seadet ei tohiks mõjutada ümbritsev elektromagnetiline keskkond ega põhjustada elektromagnetilisi häireid.
Lülitustoiteallikas olev toitelülitustransistor tekitab kõrgetel sagedustel sisse-/väljalülitamise protsessis olulisi pinge- ja vooluhüppeid, mille tulemuseks on tugevad elektromagnetilised häired, kuid häirete sagedusvahemik (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Elektromagnetiline ahistamine
Elektromagnetiliste häirete käsitlemisel lähtutakse üldiselt kolmest aspektist: häireallika omadused, häirete sidestuskanali omadused ja häiritud keha omadused.
2.1 Peamised elektromagnetiliste häirete allikad lülitusrežiimi toiteallikates
Lülitusrežiimi toiteallikate elektromagnetiliste häirete allikad hõlmavad peamiselt lülitusseadmeid, dioode ja mittelineaarseid passiivseid komponente; Trükkplaatide ebaõige juhtmestik on samuti peamine tegur, mis põhjustab elektromagnetilisi häireid lülitusrežiimi toiteallikates.
2.1.1 Lülitiahelate tekitatud elektromagnetilised häired
Lülitustoiteallikate puhul on lülitusahela tekitatud elektromagnetilised häired üks peamisi häirete allikaid. Lülitusahel on lülitustoiteallika tuum, mis koosneb peamiselt lülitustorudest ja kõrgsageduslikest{1}}trafodest. Selle genereeritud dv/dt on suure amplituudiga, laia sagedusriba ja rohkete harmoonilistega impulss. Selle pulsihäire peamine põhjus on
1) Lülititoru koormus on kõrgsagedusliku-trafo primaarmähis, mis on induktiivne koormus. Lülititoru sisselülitamise hetkel tekib primaarmähises suur liigvool ja primaarmähise mõlemasse otsa ilmub kõrge liigpinge; Sel hetkel, kui lüliti toru on lahti ühendatud, ei kandu primaarmähise lekkevoo tõttu osa energiast üle primaarmähiselt sekundaarmähisele. Induktiivpoolisse salvestatud energia moodustab kollektoriahelas oleva mahtuvuse ja takistusega piigivõnkumise, mis kattub väljalülituspingega, moodustades väljalülituspinge tipu. Seda tüüpi toitepinge katkestus tekitab sama transientse magnetiseeriva impulsi voolu kui primaarmähise ühendamisel. See müra suunatakse sisend- ja väljundklemmidele, moodustades juhtivaid häireid ja rasketel juhtudel võib see lüliti toru lõhkuda.
2) Kõrgsageduslik-lülitusvooluahel, mis koosneb primaarmähist, lülitustorust ja impulsstrafo filterkondensaatorist, võib tekitada märkimisväärset ruumilist kiirgust, tekitades kiirgushäireid. Kui kondensaatori filtreerimisvõime on ebapiisav või kõrgsageduslikud-karakteristikud on halvad, põhjustab kondensaatori kõrge-sagedustakistus suure-sagedusega voolu vahelduvvoolu toiteallikasse diferentsiaalrežiimis, moodustades juhtivuse häireid.
