Analisis Sumber Gangguan Elektromagnet dalam Bekalan Kuasa Pensuisan Frekuensi Tinggi
Jika masalah gangguan elektromagnet (EMI) yang wujud dalam bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi itu sendiri tidak dikendalikan dengan betul, ia bukan sahaja mudah untuk menyebabkan pencemaran pada grid kuasa, secara langsung menjejaskan operasi normal peralatan elektrik lain, tetapi juga mudah untuk membentuk pencemaran elektromagnet dalam ruang masuk, mengakibatkan masalah keserasian elektromagnet (EMC) bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi. Artikel ini menumpukan pada menganalisis gangguan elektromagnet yang melebihi standard dalam modul bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi 1200W (24V/50A) yang digunakan dalam skrin bekalan kuasa isyarat kereta api, dan mencadangkan langkah penambahbaikan.
Gangguan elektromagnet yang dijana oleh bekalan kuasa pensuisan frekuensi tinggi boleh dibahagikan kepada dua kategori: gangguan yang dikendalikan dan gangguan terpancar. Gangguan yang dijalankan merambat melalui sumber kuasa AC dengan frekuensi di bawah 30MHz; Gangguan sinaran merambat melalui ruang, dengan frekuensi antara 30 hingga 1000MHz.
Harmonik tertib tinggi yang dijana semasa proses pembetulan penerus akan menghasilkan gangguan pengaliran dan sinaran di sepanjang talian kuasa.
Transistor kuasa pensuisan berfungsi dalam keadaan pengaliran dan pemotongan frekuensi tinggi. Untuk mengurangkan kehilangan pensuisan, meningkatkan ketumpatan kuasa dan kecekapan keseluruhan, kelajuan membuka dan menutup transistor suis menjadi lebih pantas dan lebih pantas, biasanya dalam beberapa mikrosaat. Transistor suis membuka dan menutup pada kelajuan ini, membentuk voltan lonjakan dan arus lonjakan, yang akan menjana harmonik puncak frekuensi tinggi dan voltan tinggi serta gangguan elektromagnet pada ruang dan talian input AC.
Pada masa yang sama dengan pengubah frekuensi tinggi T1 melakukan transformasi kuasa, ia menjana medan elektromagnet berselang-seli, memancarkan gelombang elektromagnet ke angkasa, membentuk gangguan sinaran. Kearuhan dan kemuatan teragih pengubah menjana ayunan, yang digandingkan dengan litar input AC melalui kapasitans teragih antara peringkat utama pengubah, membentuk gangguan konduktif.
Apabila voltan keluaran agak rendah, diod penerus keluaran beroperasi dalam keadaan pensuisan frekuensi tinggi dan juga merupakan sumber gangguan elektromagnet.
Disebabkan oleh kearuhan parasit dan kapasitansi simpang plumbum diod, serta pengaruh arus pemulihan terbalik, ia beroperasi pada voltan tinggi dan kadar perubahan semasa. Semakin lama masa pemulihan terbalik diod, semakin besar impak arus puncak, dan semakin kuat isyarat gangguan, mengakibatkan ayunan pengecilan frekuensi tinggi, yang merupakan gangguan pengaliran mod pembezaan.
Semua isyarat elektromagnet yang dihasilkan dihantar ke sumber kuasa luaran melalui wayar logam seperti talian kuasa, talian isyarat dan wayar pembumian, membentuk gangguan konduktif. Gangguan yang dipancarkan disebabkan oleh isyarat gangguan yang dipancarkan melalui wayar dan peranti atau oleh wayar bersambung yang bertindak sebagai antena.
