Caratteristiche degli alimentatori switching di comunicazione
Con lo sviluppo della moderna tecnologia elettronica e dei dispositivi di potenza, gli alimentatori a commutazione sono ampiamente utilizzati nei sistemi di comunicazione, controllo automatico, elettrodomestici e altri campi grazie alle loro dimensioni ridotte, leggerezza, alte prestazioni e alta affidabilità, soprattutto in applicazioni controllate da programma. La commutazione, la trasmissione ottica dei dati, le stazioni base wireless, i sistemi TV via cavo e le reti IP rappresentano l'energia fondamentale per il normale funzionamento delle apparecchiature informatiche. Tuttavia, l'alimentatore switching per la comunicazione adotta generalmente la tecnologia PWM (Pulse Wide Modulation) e i suoi dispositivi di commutazione funzionano nello stato on-off ad alta frequenza. Poiché il processo transitorio veloce ad alta frequenza stesso è la fonte dell'interferenza elettromagnetica, il segnale di interferenza elettromagnetica (EMI) che genera ha un ampio intervallo di frequenza e una certa ampiezza. Inquinerà l'ambiente elettromagnetico attraverso la conduzione e le radiazioni e causerà interferenze alle apparecchiature di comunicazione e ai prodotti elettronici. Inoltre, l'alimentatore switching di comunicazione deve avere una forte capacità di resistere alle interferenze elettromagnetiche, in particolare a fulmini, sovratensioni, tensione di rete, campo elettrico, campo magnetico, onde elettromagnetiche, scariche elettrostatiche, treno di impulsi, caduta di tensione, campo elettromagnetico a radiofrequenza immunità alla conduzione, radiazione Elementi come l'immunità, l'emissione condotta e l'emissione irradiata devono soddisfare i requisiti degli standard EMC pertinenti.
In Cina, negli anni ’80 e ’90, al fine di rafforzare il controllo dell’attuale inquinamento elettromagnetico domestico, sono stati formulati alcuni standard corrispondenti a standard internazionali come gli standard CISPR e IEC801. Da quando è entrata in vigore la certificazione obbligatoria cinese (ChinaCompulsoryCertification)-K il 1° agosto 2003, è scoppiata la "febbre EMC". La ricerca e il controllo delle interferenze elettromagnetiche a distanza ravvicinata hanno attirato sempre più l'attenzione dei ricercatori elettronici. Un nuovo hotspot nel campo della ricerca. Questo articolo discuterà sistematicamente la tecnologia di soppressione rilevante per il meccanismo di generazione delle interferenze elettriche dell'alimentatore switching di comunicazione.
1 Caratteristiche dell'alimentatore switching di comunicazione e meccanismo di interferenza elettromagnetica
1.1 Caratteristiche fondamentali dell'alimentatore switching
Le caratteristiche fondamentali dell'alimentatore switching sono quattro:
①La posizione è relativamente chiara. Concentrarsi principalmente su dispositivi di commutazione di potenza, diodi, radiatori e trasformatori ad alta frequenza ad essi collegati;
②Il dispositivo di conversione dell'energia funziona nello stato di commutazione. Poiché l'alimentatore switching è un dispositivo di conversione dell'energia che funziona nello stato di commutazione, la velocità di variazione della tensione e della corrente è molto elevata e l'intensità dell'interferenza generata è relativamente elevata;
③ Il cablaggio della scheda a circuito stampato (PCB) di alimentazione viene solitamente predisposto manualmente. Questa disposizione lo rende molto casuale, il che aumenta la difficoltà di estrarre i parametri di distribuzione del PCB e di prevedere e valutare l'interferenza del campo vicino;
④ La frequenza di commutazione è ampia e varia da decine di migliaia di Hz a diversi megahertz. Le principali forme di interferenza sono l'interferenza di conduzione e l'interferenza del campo vicino.
1.2 Il meccanismo dell'interferenza elettromagnetica
1.2.1 Interferenza elettromagnetica generata dai circuiti di commutazione
Il circuito di commutazione è il nucleo dell'alimentatore switching. È composto principalmente da un tubo di commutazione e un trasformatore ad alta frequenza. Il dv/dt da esso generato è un impulso con un'ampiezza relativamente grande, un'ampia banda di frequenza e ricche armoniche. Ci sono due ragioni principali per questa interferenza di impulsi: da un lato, il carico del tubo dell'interruttore è la bobina primaria di un trasformatore ad alta frequenza, che è un carico induttivo. Nel momento in cui il tubo dell'interruttore viene acceso, la bobina primaria genera una grande corrente di spunto e su entrambe le estremità della bobina primaria appare un picco di tensione elevato; quando il tubo dell'interruttore è spento, a causa del flusso di dispersione della bobina primaria, una parte dell'energia Se non c'è trasmissione dalla bobina primaria alla bobina secondaria, questa parte dell'energia immagazzinata nell'induttore formerà un attenuatore oscillazione con un picco con la capacità e la resistenza nel circuito del collettore, che si sovrappone alla tensione di spegnimento per formare un picco di tensione di spegnimento. Questa interruzione della tensione di alimentazione produrrà lo stesso transitorio di corrente di spunto magnetizzante di quando la bobina primaria è accesa e questo rumore verrà condotto ai terminali di ingresso e di uscita per formare un'interferenza condotta. D'altra parte, il circuito di corrente di commutazione ad alta frequenza formato dalla bobina primaria del trasformatore di impulsi, dal tubo di commutazione e dal condensatore di filtro può generare un'ampia radiazione spaziale e formare interferenze di radiazione.
1.2.2 Interferenza causata dal tempo di recupero inverso del diodo Quando il diodo raddrizzatore nel circuito di raddrizzamento ad alta frequenza è conduttore diretto, attraverso di esso scorre una grande corrente diretta. Quando è polarizzato inversamente e viene interrotto, a causa della presenza di più portanti si accumulano, la corrente fluirà nella direzione opposta per un periodo di tempo prima che le portanti scompaiano, con conseguente forte diminuzione del recupero inverso corrente della scomparsa della portante e un grande cambiamento di corrente
