פתרון עיצוב תאימות אלקטרומגנטית עבור ספקי כוח מיתוג בתדר גבוה
אם ספק הכוח מיתוג בתדר גבוה עצמו קיים בבעיית ההפרעות האלקטרומגנטיות (EMI) לא מטופל היטב, לא רק קל על זיהום רשת החשמל, משפיע ישירות על העבודה הרגילה של ציוד חשמלי אחר, ואל החלל קל גם יוצרים זיהום אלקטרומגנטי, מה שגורם לבעיות בתדר גבוה בתדר גבוה בתאימות אלקטרומגנטית (EMC). מאמר זה מתמקד במסך אספקת הכוח של אותות רכבת באמצעות מודול אספקת חשמל מיתוג בתדר גבוה של 1200W (24V/50A) של הטרדה אלקטרומגנטית החורגת מניתוח הבעיה הסטנדרטי, ומציג אמצעי שיפור.
ניתן לחלק מטרד אלקטרומגנטי של ספק כוח מיתוג בתדר גבוה לשתי קטגוריות: מטרד מוליך ומטרד מוקרן. מטרד מתנהל באמצעות התפשטות ספק כוח AC, התדר נמוך מ-30MHz; הקרין מטרד דרך התפשטות החלל, התדר של 30 ~ 1000MHz.
ניתוח של מקור הטרדה אלקטרומגנטית של ספק כוח מיתוג בתדר גבוה
במעגל המיישר, צינור כוח Q1, באיור 1b מעגל של צינור החשמל Q2 ~ Q5, שנאי בתדר גבוה T1, דיודות מיישר פלט D1 ~ D2 הן אספקת חשמל מיתוג בתדר גבוה שפועלות לייצור הטרדה אלקטרומגנטית של המתח הראשי. מקורות הטרדה, מנותחים באופן ספציפי כדלקמן.
תהליך תיקון מיישר מייצר הרמוניות גבוהות לאורך קו החשמל כדי ליצור מטרד מוליך ומוקרן.
צינור המיתוג פועל במצב של הולכה וניתוק בתדר גבוה, על מנת להפחית את אובדן המיתוג ולשפר את צפיפות ההספק והיעילות הכוללת של ספק הכוח, צינור המיתוג נדלק ונכבה מהר יותר ויותר, בדרך כלל תוך כמה מיקרו-שניות, צינור המיתוג נדלק ונכבה במהירות כזו, שיוצרת את מתח הכניסה וזרם הכניסה, והוא יפיק הרמוניות ספייק בתדר גבוה ובמתח גבוה, שיצרו מטרד אלקטרומגנטי לחלל ול קו קלט AC.
שנאי בתדר גבוה T1 מבצע המרת הספק בו-זמנית, יוצר שדה אלקטרומגנטי לסירוגין, מקרין גלים אלקטרומגנטיים לחלל, ויוצר מטרד קרינה. השראות והקיבול המבוזרים של השנאי מייצרים תנודות ומקושרים למעגל הכניסה AC דרך הקיבול המבוזר בין השלבים הראשוניים של השנאי, ויוצרים מטרד מוליך.
במקרה של מתח מוצא נמוך יחסית, דיודת מיישר המוצא פועלת במצב מיתוג בתדר גבוה, המהווה גם מקור להטרדה אלקטרומגנטית.
בשל השראות הטפילית של עופרת הדיודה, קיבול הצומת והנוכחות של זרם התאוששות הפוך, כך שהוא פועל בקצב גבוה מאוד של שינוי מתח וזרם, ככל שזמן ההתאוששות ההפוכה של הדיודה ארוך יותר, כך ההשפעה של הספייק גדולה יותר. זרם, ככל שהאות המטרד חזק יותר, המייצר הנחתה בתדר גבוה של תנודות, שהוא סוג של הטרדה מנוהלת במצב דיפרנציאלי.
כל האותות האלקטרומגנטיים הללו שנוצרו דרך כבל החשמל, חוט האות, חוט ההארקה וחוטי מתכת אחרים המועברים לאספקת החשמל החיצונית כדי ליצור מטרד מוליך. באמצעות קרינת המוליך והמכשיר או על ידי פעולת כקו אנטנה קרינה של אות המטרד שנגרם מהטרדת קרינה.
3, עבור מיתוג בתדר גבוה אספקת חשמל הטרדה אלקטרומגנטית של עיצוב תאימות אלקטרומגנטית
כניסת מיתוג לספק כוח בתוספת מסנן חשמל, מעכבים את ההרמוניות הגבוהות שנוצרות על ידי ספק הכוח המיתוג.
קווי מתח קלט ופלט עם טבעת פריט, מצד אחד, לדיכוי קו מתח משותף בתדר גבוה, מצד שני, להפחתת אנרגיית המטרד המוקרנת דרך קו החשמל.
קו מתח קרוב ככל האפשר לקרקע כדי לצמצם את שטח הלולאה של קרינת מצב הדיפרנציאלי; קו החשמל של קלט AC וקו מתח DC של פלט נפרדים, תוך הפחתת הצימוד האלקטרומגנטי בין קלט לפלט; קווי אות הרחק מקו החשמל, קרוב ליישור קו הקרקע, והיישור לא צריך להיות ארוך מדי, על מנת להקטין את שטח הלולאה של המעגל; לא ניתן לשנות את רוחב הקו של לוח PCB בפתאומיות, פינת הפינה באמצעות המעבר המעוגל, ככל האפשר, אל תשתמש בזווית הנכונה או בפינות חדות.
קבל ניתוק התקנת צינור מיתוג שבב ו-MOS, מיקומו קרוב ככל האפשר לספק הכוח המחובר במקביל במכשיר ופין הארקה.
עקב קיומו של מוליך הארקה Ldi/dt, לוח ה-PCB והמארז משתמשים בעקיפין בחיבור עמוד נחושת, לא מתאים לחיבור עמוד נחושת באמצעות חוטים עבים יותר, וקרוב לאדמה.
הוסף מעגלי קליטה של RC בשני הקצוות של צינור המיתוג וכן את דיודת מיישר המוצא כדי לספוג מתח נחשול.
