Kõrgsageduslike lülitustoiteallikate elektromagnetiliste häirete allikate analüüs
Kui kõrgsagedusliku lülitustoiteallika enda elektromagnetiliste häirete (EMI) probleemi ei käsitleta õigesti, ei ole mitte ainult lihtne tekitada elektrivõrku reostust, mis mõjutab otseselt teiste elektriseadmete normaalset tööd, vaid ka lihtne tekitavad sissetulevasse ruumi elektromagnetilist reostust, mille tulemuseks on kõrgsagedusliku lülitustoiteallika elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) probleem. See artikkel keskendub standardit ületavate elektromagnetiliste häirete analüüsile 1200W (24V/50A) kõrgsagedusliku lülitustoitemooduli puhul, mida kasutatakse raudteesignaali toiteallika ekraanidel, ning pakub välja parendusmeetmed.
Kõrgsageduslike lülitustoiteallikate tekitatud elektromagnetilised häired võib jagada kahte kategooriasse: juhtivad häired ja kiirgushäired. Juhtivad häired levivad vahelduvvoolu toiteallikate kaudu, mille sagedus on alla 30 MHz; Kiirgushäired levivad läbi ruumi sagedustega 30–1000 MHz.
Alaldi alaldi käigus tekkivad kõrgetasemelised harmoonilised tekitavad elektriliinil juhtivus- ja kiirgushäireid.
Lülitusvõimsuse transistorid töötavad kõrgsagedusjuhtivuse ja väljalülitusolekus. Lülituskadude vähendamiseks, võimsustiheduse ja üldise efektiivsuse parandamiseks muutub lüliti transistori avanemis- ja sulgemiskiirus üha kiiremaks, tavaliselt mõne mikrosekundi jooksul. Lüliti transistor avaneb ja sulgub sellel kiirusel, moodustades liigpinge ja liigvoolu, mis tekitab kõrgsageduslikke ja kõrgepinge tippharmoonikuid ning elektromagnetilisi häireid ruumi- ja vahelduvvoolu sisendliinidel.
Samal ajal, kui kõrgsagedustrafo T1 teostab võimsuse muundamist, tekitab see vahelduvaid elektromagnetvälju, kiirgades kosmosesse elektromagnetlaineid, moodustades kiirgushäireid. Trafo hajutatud induktiivsus ja mahtuvus tekitavad võnkumisi, mis on ühendatud vahelduvvoolu sisendahelaga läbi jaotatud mahtuvuse trafo primaarastmete vahel, moodustades juhtivaid häireid.
Kui väljundpinge on suhteliselt madal, töötab väljundalaldi diood kõrgsageduslikul lülitusolekul ja on ka elektromagnetiliste häirete allikas.
Tänu dioodi juhtme parasiitse induktiivsusele ja ristmikumahtuvusele, samuti vastupidise taastumisvoolu mõjule, töötab see kõrge pinge ja voolu muutumise kiirusega. Mida pikem on dioodi vastupidine taastumisaeg, seda suurem on tippvoolu mõju ja seda tugevam on häiresignaal, mille tulemuseks on kõrgsageduslik sumbumise võnkumine, mis on diferentsiaalrežiimi juhtivuse häire.
Kõik genereeritud elektromagnetilised signaalid edastatakse välistesse toiteallikatesse metalljuhtmete, näiteks elektriliinide, signaaliliinide ja maandusjuhtmete kaudu, moodustades juhtivaid häireid. Kiirgushäireid põhjustavad juhtmete ja seadmete kaudu kiiratavad häiresignaalid või antennidena toimivad omavahel ühendatud juhtmed.
