Surse de interferență și soluții pentru comutarea adaptoarelor de putere

Avantajele adaptoarelor de putere de comutare sunt de dimensiuni mici și eficiență de conversie ridicată, dar, deoarece funcționează într-o stare de comutare de înaltă frecvență, va genera componente armonice de înaltă frecvență, iar aceste componente armonice vor radia la circuite și spații externe prin circuite și spații, interdicția cu funcționarea normală a altor dispozitive electronice.

 

Există două aspecte principale ale interferenței:

1. Impactul semnalelor de interferență de înaltă frecvență generate de adaptorul de putere de comutare în sine asupra funcționării normale a altor dispozitive electronice;

2. Capacitatea adaptorului de putere de comutare în sine de a rezista interferențelor din semnalele de interferență externe și de a asigura funcționarea normală, adică anti-interferență. Un adaptor de putere de comutare cu o interferență bună și o performanță anti-interferență va avea o stabilitate de lucru mai bună.

 

Conform formei de interferență, interferența adaptorului de putere de comutare poate fi împărțită în interferențe de radiații electromagnetice (EMI) și interferențe de frecvență radio (RFI). Există mulți factori care provoacă surse de interferență în adaptorul de putere de comutare. Următoarele sunt mai multe surse principale de interferență.

 

1. Interferență generată de tubul comutatorului de alimentare atunci când se află în starea de lucru a comutării.

Tubul comutatorului de alimentare din adaptorul de putere de comutare funcționează în starea de comutare și va genera tensiune de puls mare și curent de impuls atunci când lucrează. Deoarece curentul de impuls și tensiunea pulsului conțin componente armonice bogate de înaltă ordine și pentru că inductanța de scurgere a transformatorului de comutare și caracteristicile de recuperare ale diodei redresorului atunci când tubul comutatorului de alimentare este activat va forma oscilația curent Surse ale adaptorului de sursă de comutare.

 

2. Interferență cauzată de caracteristicile de recuperare ale diodei.

Când dioda efectuează o rectificare de înaltă frecvență, datorită capacității de joncțiune a diodei, sarcina stocată în curentul înainte nu poate dispărea imediat când se aplică tensiunea inversă, ceea ce va forma curentul invers inerent al diodei. Această perioadă de timp se numește timp de recuperare inversă. În acest moment, din cauza tensiunii inversă mare aplicată diodei, va produce pierderi mari și va forma o sursă mare de interferențe.

 

Dacă rata de modificare a curentului DI/dt a diodei este mare atunci când curentul invers se va recupera, se va genera o tensiune mare de vârf din cauza inductanței, care este zgomotul de recuperare al diodei. Când di/dt este mare, se numește recuperare dură, iar atunci când DI/DT este mic, se numește recuperare moale. Recuperarea moale poate fi obținută prin circuite de absorbție sau tehnologie de comutare rezonantă. Recuperarea moale este de mare beneficiu pentru îmbunătățirea fiabilității de lucru a adaptorului de alimentare de comutare și reducerea interferenței. Deoarece diodele Schottky nu au un efect de acumulare a purtătorului, zgomotul de recuperare este foarte mic.

3. Interferență generată de înfășurările transformatoarelor de înaltă frecvență.

Curentul în înfășurările transformatoarelor de înaltă frecvență formează flux magnetic, majoritatea trecând prin miezul magnetic cu permeabilitate, dar o mică parte a fluxului magnetic radiază prin decalajul de înfășurare, devenind așa-numitul flux de scurgere, care va forma interferență electromagnetică.

 

4. Interferență generată de circuitul de filtru redresor.

Capătul de intrare alternativ al adaptorului de alimentare de comutare este conectat la circuitul de filtrare a redresorului. Unghiul de conducere al diodei redresorului este foarte mic, ceea ce face ca valoarea maximă a curentului de redresare să fie foarte mare. Acest curent de redresor al diodei în formă de puls va provoca, de asemenea, interferențe.

 

Interferența și soluția adaptorului de alimentare cu alimentare

 

Conform factorilor care generează compatibilitate electromagnetică, rezolvarea compatibilității electromagnetice a adaptorului de sursă de comutare poate porni de la trei aspecte:

1) Reduceți semnalul de interferență generat de sursa de interferență

2) Tăiați calea de propagare a semnalului de interferență

3) Îmbunătățiți capacitatea anti-interferență a corpului interferat

 

Pentru interferența externă generată de adaptorul de alimentare de comutare, cum ar fi curentul armonic al liniei electrice, interferența de conducere a liniei electrice, interferența electromagnetică a radiațiilor de câmp etc., poate fi rezolvată doar prin reducerea interferenței. Pe de o parte, proiectarea circuitului filtrului de intrare/ieșire poate fi îmbunătățită, performanța circuitului de compensare a factorului de putere activă (APFC) poate fi îmbunătățită, tensiunea și rata de modificare a curentului de modificare a tubului de comutator și a redresorului și a diodei de rowheeling pot fi reduse și pot fi adoptate diverse structuri de topologie a circuitului de comutare soft și metode de control; Pe de altă parte, efectul de ecranare a carcasei poate fi consolidat, se poate îmbunătăți scurgerea golului carcasei și se poate efectua un tratament bun de împământare.

 

Pentru capacitatea anti-interferență externă, cum ar fi creșterea și lovitura fulgerului, trebuie optimizată capacitatea de protecție a fulgerului de intrare de curent alternativ și porturile de ieșire DC. Pentru lovirea fulgerului, pentru rezolvarea acesteia, o combinație de variază de oxid de zinc și tub de descărcare de gaz. Pentru descărcarea electrostatică, se poate utiliza tubul TVS și protecția corespunzătoare la împământare, distanța dintre circuitul de semnal mic și carcasa poate fi crescută sau dispozitivele cu interferențe anti-statice pot fi selectate pentru a-l rezolva. Pentru a reduce interferența internă a adaptorului de putere, ar trebui să pornim de la următoarele aspecte: Acordă atenție la împământarea cu un singur punct a circuitelor digitale și a circuitelor analogice și la împământarea cu un singur punct a circuitelor cu curent ridicat și a circuitelor cu curent redus, în special a circuitelor de prelevare de curent cu curent și de tensiune, pentru a reduce interferența frecventă a impedanței și a reduce impactul loops; Acordați atenție distanței dintre liniile adiacente și proprietățile semnalului atunci când cablajul pentru a evita intersecția; reduce impedanța liniei solului; Reduceți zona înconjurată de linii de înaltă tensiune și de înaltă curent, în special partea principală a transformatorului și tubul de comutare, circuitul condensator al filtrului de alimentare; Reduceți zona înconjurată de circuitul redresor de ieșire și circuitul diodei libere și circuitul de filtrare DC; Reduceți inductanța de scurgere a transformatorului și capacitatea distribuită a condensatorului filtrului; Folosiți condensatoare de filtru cu frecvență de rezonanță ridicată etc.

 

În ceea ce privește căile de transmisie, creșteți în mod corespunzător TUS cu capacitate anti-interferență ridicată și condensatoare de înaltă frecvență, margele de ferită și alte componente pentru a îmbunătăți capacitatea anti-interferență a circuitelor de semnal mici; Circuitele mici de semnal apropiate de carcasă trebuie izolate în mod corespunzător și rezistente la tensiunea tratată; Chiuveta de căldură a dispozitivului de alimentare și stratul de ecranare electromagnetic al transformatorului principal ar trebui să fie împământate corespunzător; Suprafața mare de împământare între unitățile de control trebuie protejată cu o placă de împământare; Pe raftul redresor, cuplarea electromagnetică dintre redresor și aspectul de împământare a întregii mașini ar trebui să fie considerat pentru a îmbunătăți stabilitatea funcționării interne a adaptorului de putere.

 

Ne -am stabilit propriul laborator de compatibilitate electromagnetică și ne -am angajat în cercetarea compatibilității electromagnetice în stadiul incipient al dezvoltării adaptoarelor de putere de comutare. Prin intermediul proiectării profesionale de intrare și a filtrului de ieșire și proiectarea protecției fulgerului, precum și siguranța întregii mașini, proiectarea anti-statică a circuitului de interfață digitală și proiectarea grupului de puls tranzitoriu anti-rapid, proiectarea electromagnetică de ecranare a întregii structuri a mașinii este corectă, astfel încât mediul electromagnetic din interiorul întregii mașini să fie bun, funcționarea este stabilă, iar reacția este îmbunătățită. Gama largă de tensiune de intrare alternativă permite adaptorului de putere de comutare să funcționeze normal după interferența căderii de tensiune, întreruperea tensiunii de tensiune și tensiunii pe termen scurt a întregii mașini.