Analisis Kaedah Reka Bentuk Keserasian Elektromagnet untuk Bekalan Kuasa Pensuisan
Oleh kerana kelebihan saiz kecil dan faktor kuasa tinggi, bekalan kuasa pensuisan digunakan secara meluas dalam komunikasi, kawalan, komputer dan bidang lain. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh gangguan elektromagnet, aplikasi selanjutnya terhad pada tahap tertentu. Makalah ini akan menganalisis pelbagai mekanisme gangguan elektromagnet bagi bekalan kuasa pensuisan, dan berdasarkannya, mencadangkan kaedah reka bentuk keserasian elektromagnet untuk menukar bekalan kuasa.
Analisis Gangguan Elektromagnet Bekalan Kuasa Pensuisan
Struktur bekalan kuasa pensuisan ditunjukkan dalam Rajah 1. Pertama, frekuensi kuasa AC dibetulkan kepada DC, dan kemudian ditukar kepada frekuensi tinggi, dan akhirnya output melalui litar pembetulan dan penapisan untuk mendapatkan voltan DC yang stabil. Reka bentuk dan susun atur litar yang tidak munasabah, getaran mekanikal, pembumian yang lemah, dan lain-lain akan menyebabkan gangguan elektromagnet dalaman. Pada masa yang sama, kearuhan kebocoran pengubah dan puncak yang disebabkan oleh arus pemulihan terbalik diod keluaran juga berpotensi menjadi sumber gangguan yang kuat.
1 Sumber dalaman gangguan
● litar suis
Litar suis terutamanya terdiri daripada tiub suis dan pengubah frekuensi tinggi. Terdapat kapasitansi teragih antara tiub suis dan sink habanya, selongsong dan petunjuk dalaman bekalan kuasa. Du/dt yang dijana olehnya mempunyai nadi yang agak besar, jalur frekuensi yang luas dan harmonik yang kaya. Beban tiub pensuisan ialah gegelung utama pengubah frekuensi tinggi, yang merupakan beban induktif. Apabila tiub suis yang asalnya dihidupkan dimatikan, kearuhan kebocoran pengubah frekuensi tinggi menghasilkan daya gerak elektrik balas E=-Ldi/dt, dan nilainya adalah berkadar dengan kadar perubahan semasa pengumpul dan berkadar dengan kearuhan kebocoran, ditindih pada off Pada voltan potong, puncak voltan tutup terbentuk, dengan itu membentuk gangguan pengaliran.
● Diod penerus untuk litar penerus
Terdapat arus terbalik apabila diod penerus keluaran terputus, dan masa ia kembali kepada sifar adalah berkaitan dengan faktor seperti kapasitansi simpang. Ia akan menghasilkan perubahan arus yang besar di/dt di bawah pengaruh kearuhan kebocoran pengubah dan parameter pengedaran lain, dan menjana gangguan frekuensi tinggi yang kuat, frekuensi boleh mencapai puluhan megahertz.
● Parameter palsu
Disebabkan bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi, ciri-ciri komponen frekuensi rendah dalam bekalan kuasa pensuisan akan berubah, mengakibatkan bunyi bising. Pada frekuensi tinggi, parameter sesat mempunyai pengaruh yang besar terhadap ciri saluran gandingan, dan kapasitans teragih menjadi saluran gangguan elektromagnet.
2 Sumber gangguan luar
Sumber gangguan luaran boleh dibahagikan kepada gangguan kuasa dan gangguan kilat, dan gangguan kuasa wujud dalam "mod biasa" dan "mod pembezaan". Pada masa yang sama, memandangkan grid kuasa AC disambungkan terus ke jambatan penerus dan litar penapis, dalam separuh kitaran, hanya masa puncak voltan input mempunyai arus input, mengakibatkan faktor kuasa input yang sangat rendah kuasa bekalan (kira-kira 0.6). Selain itu, arus ini mengandungi sejumlah besar komponen harmonik semasa, yang akan menyebabkan "pencemaran" harmonik kepada grid.
Reka Bentuk EMC bagi Bekalan Kuasa Pensuisan
Terdapat tiga syarat yang diperlukan untuk gangguan elektromagnet: sumber gangguan, medium penghantaran dan peralatan sensitif. Tujuan reka bentuk EMC adalah untuk memusnahkan salah satu daripada tiga keadaan ini. Untuk ini, kaedah utama yang digunakan ialah: langkah litar, penapisan EMI, perisai, reka bentuk anti-gangguan papan litar bercetak, dsb.
1 Teknologi pensuisan lembut untuk mengurangkan kehilangan pensuisan dan bunyi pensuisan
Pensuisan lembut ialah teknologi pensuisan termaju berdasarkan teknologi resonans atau menggunakan teknologi kawalan dalam keadaan voltan/arus sifar yang dibangunkan berdasarkan pensuisan keras.
Kaedah realisasi pensuisan lembut ialah: menambah induktor kecil, kapasitor dan komponen resonan lain dalam litar asal, memperkenalkan resonans sebelum dan selepas proses pensuisan, dan menghapuskan pertindihan voltan dan arus. Rajah 2 menunjukkan unit pensuisan asas menggunakan teknologi pensuisan lembut.
Gunakan perisai untuk menyekat gangguan terpancar dan teraruh
Spektrum gangguan bekalan kuasa pensuisan tertumpu pada jalur frekuensi di bawah 30MHz, dan diameter r<λ 2π="" is="" mainly="" an="" electromagnetic="" field="" of="" near-field="" nature,="" and="" it="" is="" a="" low-impedance="" field.="" materials="" with="" good="" electrical="" conductivity="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" electric="" field,="" while="" materials="" with="" high="" magnetic="" permeability="" can="" be="" used="" to="" shield="" the="" magnetic="" field.="" in="" addition,="" effective="" shielding="" measures="" should="" be="" taken="" for="" transformers,="" inductors,="" power="" devices,="" etc.="" the="" ventilation="" holes="" on="" the="" shielding="" shell="" are="" preferably="" circular,="" and="" the="" number="" of="" holes="" can="" be="" many="" if="" ventilation="" conditions="" are="" satisfied,="" and="" the="" size="" of="" each="" hole="" should="" be="" as="" small="" as="" possible.="" the="" seams="" are="" to="" be="" welded="" to="" ensure="" electromagnetic="" continuity.="" filtering="" measures="" should="" be="" taken="" at="" the="" lead-in="" and="" lead-out="" lines="" of="" the="" shielded="" enclosure.="" for="" electric="" field="" shielding,="" the="" shielding="" case="" must="" be="" grounded.="" for="" magnetic="" field="" shielding,="" the="" shielded="" case="" does="" not="" need="" to="" be="">
