전자기장과의 스위칭 전원 공급 장치 호환성

Jun 08, 2023

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전자기장과의 스위칭 전원 공급 장치 호환성

 

통신 스위칭 전원 공급 장치로 인한 전자파 적합성 문제는 고전압 및 고전류의 스위칭 상태에서 작동하기 때문에 상당히 복잡합니다. 전체 기계의 전자기 호환성 측면에서 주로 공통 임피던스 결합, 선간 결합, 전기장 결합, 자기장 결합 및 전자파 결합이 있습니다. 전자기 호환성의 세 가지 요소는 간섭 소스, 전파 경로 및 간섭 대상입니다. 공동 임피던스 결합은 주로 간섭 신호가 간섭 대상에 들어가는 간섭 소스와 간섭 대상 사이의 전기적 공통 임피던스를 나타냅니다. 선간 결합은 주로 간섭 전압 및 간섭 전류를 생성하는 와이어 또는 PCB 라인의 병렬 배선으로 인해 발생하는 상호 결합입니다. 전기장 커플링은 주로 전위차의 존재로 인해 발생합니다. 자기장 결합은 주로 대전류 펄스 전력선 부근에서 발생하는 저주파 자기장을 간섭물체에 결합시키는 것이다. 전자파 결합은 주로 맥동 전압 또는 전류에 의해 생성된 고주파 전자파에 기인하며, 이는 공간을 통해 외부로 방사되고 해당 교란된 물체에 결합됩니다. 사실 각각의 커플링 방법을 엄격하게 구분할 수는 없지만 강조하는 바가 다릅니다.


스위칭 전원 공급 장치에서 주 전원 스위칭 튜브는 매우 높은 전압에서 고주파 스위칭 모드로 작동합니다. 스위칭 전압과 스위칭 전류는 모두 구형파이며 구형파에 포함된 고차 고조파의 주파수 스펙트럼은 구형파 주파수에 도달할 수 있습니다. 1000회 이상. 동시에 전원 변압기의 누설 인덕턴스와 분산 커패시턴스로 인해 주 전원 스위칭 장치의 작동 상태가 이상적이지 않으며 고주파가 켜지거나 꺼질 때 고주파 및 고전압 피크 고조파가 발생합니다. 발진이 자주 발생하며 고차 고조파는 개폐관과 방열기 사이의 분산 정전용량을 통해 내부 회로로 전달되거나 방열기와 변압기를 통해 공간으로 방사된다. 정류 및 프리휠링에 사용되는 스위칭 다이오드도 고주파 간섭의 중요한 원인입니다. 정류 및 프리휠링 다이오드는 고주파 스위칭 상태에서 작동하기 때문에 다이오드 리드선의 기생 인덕턴스, 접합 커패시턴스의 존재 및 역회복 전류의 영향으로 매우 높은 전압 및 전류 변화율로 인해 고주파 발진이 발생합니다. 정류기 및 프리휠링 다이오드는 일반적으로 전원 공급 장치의 출력 라인에 가깝기 때문에 생성된 고주파 간섭은 DC 출력 라인을 통해 전송될 가능성이 가장 높습니다.


역률을 개선하기 위해 통신 스위칭 전원 공급 장치는 능동 역률 보정 회로를 채택합니다. 동시에 회로의 효율성과 신뢰성을 향상시키고 전력 장치의 전기적 스트레스를 줄이기 위해 많은 수의 소프트 스위칭 기술이 사용됩니다. 그중 제로 전압, 제로 전류 또는 제로 전압 제로 전류 스위칭 기술이 가장 널리 사용됩니다. 이 기술은 스위칭 장치에서 발생하는 전자기 간섭을 크게 줄입니다. 그러나 소프트 스위칭 비파괴 흡수 회로는 대부분 에너지 전달에 l과 c를 사용하고 다이오드의 단방향 전도도를 사용하여 에너지의 단방향 변환을 실현합니다. 따라서 공진 회로의 다이오드는 전자기 간섭의 주요 간섭원이 됩니다.


통신 스위칭 전원 공급 장치에서 에너지 저장 인덕터 및 커패시터는 일반적으로 l 및 c 필터 회로를 형성하여 차동 모드 및 공통 모드 간섭 신호를 필터링하고 AC 구형파 신호를 부드러운 DC 신호로 변환하는 데 사용됩니다. 인덕턴스 코일의 분산 커패시턴스로 인해 인덕턴스 코일의 자체 공진 주파수가 감소하여 많은 고주파 간섭 신호가 인덕턴스 코일을 통과하여 AC 전원 라인 또는 DC 출력을 따라 외부로 전파됩니다. 선. 필터 커패시터의 경우 간섭 신호의 주파수가 상승함에 따라 리드 인덕턴스의 영향으로 인해 커패시턴스 및 필터링 효과가 공진 주파수 이상에 도달할 때까지 계속 감소하여 커패시터의 역할을 완전히 잃고 유도. 필터 커패시터의 부적절한 사용과 너무 긴 리드선도 전자기 간섭의 원인입니다.


통신 스위칭 전원 공급 장치는 높은 전력 밀도, 높은 지능 및 MCU 마이크로 프로세서를 가지고 있으므로 고주파 디지털 신호에서 저주파 아날로그 신호에 이르기까지 높은 전압에서 거의 천 볼트에서 수 볼트까지의 전압 신호가 있습니다. , 전원 공급 내부 필드 분포는 매우 복잡합니다. 불합리한 pcb 배선, 불합리한 구조 설계, 불합리한 전력선 입력 필터, 불합리한 입출력 전력선 배선, 불합리한 cpu 및 감지 회로 설계 등이 모두 시스템 작동을 불안정하게 만들거나 정전기 방전 및 정전의 위험을 줄입니다. 일시적 폭발, 낙뢰, 서지 및 전도성 방해, 복사 방해 및 복사 전자기장에 대한 내성.


전자파 적합성 연구는 일반적으로 cispr16 및 IEC61000에 규정된 전자파 검출 장비와 다양한 간섭 신호 시뮬레이터 및 보조 장비를 사용하여 표준 테스트 사이트 또는 실험실 내부에서 상세한 테스트 분석을 통해 회로 성능에 대한 이해와 결합됩니다. 분석 연구를 수행합니다.

 

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