אמצעים לריסון הפרעות אלקטרומגנטיות של מיתוג ספק כוח
בדרך כלל, בקרת EMI של מיתוג ספק כוח מאמצת בעיקר טכנולוגיית סינון, טכנולוגיית מיגון, טכנולוגיית איטום וטכנולוגיית הארקה. ניתן לחלק הפרעות EMI להפרעות הולכה והפרעות קרינה לפי נתיב השידור. החלפת ספק כוח מוליך בעיקר הפרעות, וטווח התדרים שלו הוא הרחב ביותר, בערך 10kHz-30MHz. אמצעי הנגד לדיכוי הפרעות מוליכות נפתרות בעצם בשלושה פסי תדרים: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz ומעלה. הפרעות רגילות הן בעיקר בטווח של 10kHz עד 150kHz, אשר נפתרת בדרך כלל על ידי מסנן LC כללי. הפרעות במצב נפוץ היא בעיקר בטווח של 150kHz-10 MHz, שבדרך כלל נפתרת על ידי מסנן דחיית מצב נפוץ. אמצעי הנגד עבור פס התדרים מעל 10MHz הם לשפר את צורת המסנן ולנקוט באמצעי מיגון אלקטרומגנטי.
מסנן EMI אחד עם כניסת AC מאומץ.
בדרך כלל, ישנן שתי דרכים להעביר זרם הפרעות על המוליך: מצב נפוץ ומצב דיפרנציאלי. הפרעה במצב נפוץ היא ההפרעה בין הנוזל המוביל לכדור הארץ: להפרעות אותו גודל וכיוון, והיא קיימת בין כל אדמה יחסית של ספק הכוח או בין הקו הנייטרלי לכדור הארץ, הנוצר בעיקר על ידי דו/ dt, ו-di/dt גם מייצרים הפרעות מסוימות במצב משותף. הפרעת המצב הדיפרנציאלי היא ההפרעה בין נוזלי הספק: ההפרעה שווה בגודלה ומנוגדת לכיוון, ומתקיימת בין קו הפאזה לקו הנייטרלי של ספק הכוח לקו הפאזה וקו הפאזה. כאשר זרם ההפרעה מועבר על המוליך, הוא יכול להופיע הן במצב נפוץ והן במצב דיפרנציאלי. עם זאת, זרם הפרעות במצב נפוץ יכול להפריע לאותות שימושיים רק לאחר שהוא הופך לזרם הפרעה במצב דיפרנציאלי.
ישנם שני סוגי הפרעות לעיל בקו שידור מתח AC, בדרך כלל הפרעות במצב דיפרנציאלי בתדר נמוך והפרעה במצב נפוץ בתדר גבוה. באופן כללי, משרעת ההפרעות במצב דיפרנציאלי קטנה, התדר נמוך וההפרעה הנגרמת קטנה; להפרעות במצב נפוץ יש משרעת גדולה ותדר גבוה, והיא יכולה גם לייצר קרינה דרך חוטים, מה שגורם להפרעות גדולות. אם נעשה שימוש במסנן EMI מתאים בקצה הקלט של ספק כוח AC, ניתן לדכא הפרעות אלקטרומגנטיות ביעילות. העיקרון הבסיסי של מסנן קו החשמל EMI מוצג באיור 1, שבו קבלי מצב הדיפרנציאלי C1 ו-C2 משמשים לקצר את זרם ההפרעות במצב הדיפרנציאלי, בעוד קבלי הארקה של קו הביניים C3 ו-C4 משמשים לקצר- מעגל את זרם ההפרעה במצב משותף. סליל משנק רגיל מורכב משני סלילים בעלי עובי שווה ומפותלים על ליבה מגנטית באותו כיוון. אם הצימוד המגנטי בין שני הסלילים קרוב מאוד, השראות הדליפה תהיה קטנה מאוד, שהיא גרועה בתחום התדרים של קו החשמל.
תגובת המצב תהיה קטנה מאוד; כאשר זרם העומס זורם דרך המשנק במצב משותף, קווי השדה המגנטי הנוצרים על ידי הסלילים המחוברים בסדרה על קו הפאזה מנוגדים לאלו הנוצרים על ידי הסלילים המחוברים בסדרה על הקו הנייטרלי, והם מבטלים זה את זה ב- ליבה מגנטית. לכן, גם במקרה של זרם עומס גדול, הליבה המגנטית לא תהיה רוויה. עבור זרם ההפרעה במצב משותף, השדות המגנטיים שנוצרים על ידי שני הסלילים נמצאים באותו כיוון, אשר יציג השראות גדולה, ובכך ישחק תפקיד בהחלשת אות ההפרעה במצב משותף. כאן, סליל החנק במצב נפוץ צריך להיות עשוי מחומר מגנטי פריט עם חדירות גבוהה ומאפייני תדר טובים.
2 שימוש במעגל ספיגה לשיפור צורת גל מיתוג
במהלך ההדלקה והכיבוי של צינור המתג או הדיודה, יש השראות דליפת שנאי, השראות קו, קיבול אחסון דיודה וקיבול מבוזר, שקל ליצור מתח שיא על הקולט, הפולט והדיודה של צינור המתג. . בדרך כלל, מעגל קליטת RC/RCD ומעגל ספיגת מתח RCD מאומצים.
כאשר המתח במעגל הקליטה עולה על משרעת מסוימת, כל מכשיר מופעל במהירות ובכך משחרר את אנרגיית הנחשול ומגביל את מתח הנחשול לאמפליטודה מסוימת. סליל ליבה מגנטית רוויה או חרוזים מגנטיים מיקרו-גבישיים מחוברים בסדרה על האספן של צינור המתג ועל המוליך החיובי של דיודת המוצא, והחומר הוא בדרך כלל קובלט (Co). כאשר עובר זרם רגיל, הליבה המגנטית רוויה וההשראות קטנה מאוד. ברגע שהזרם הולך לזרום בכיוון ההפוך, הוא יפיק EMF אחורי גדול, שיכול לדכא ביעילות את זרם הנחשול ההפוך של דיודה VD.
3 באמצעות טכנולוגיית אפנון תדר מיתוג
טכנולוגיית בקרת תדרים מבוססת על העובדה שאנרגיית הפרעות המיתוג מרוכזת בעיקר בתדר מסוים ובעלת שיא ספקטרום גדול. אם ניתן לפזר את האנרגיות הללו ברצועת תדרים רחבה יותר, ניתן להשיג את המטרה של הפחתת ערך השיא של ספקטרום ההפרעות. יש בדרך כלל שתי שיטות עיבוד: שיטת תדר אקראי ושיטת תדר אפנון.
שיטת התדר האקראי היא הוספת רכיב הפרעה אקראית למרווח המיתוג של המעגל, כך שאנרגיית הפרעות המיתוג מתפזרת בפס תדר מסוים. המחקר מראה שהספקטרום של הפרעות המיתוג השתנה מהפרעות שיא דופק בדידות להפרעות מבוזרות מתמשכות, וערך השיא שלה ירד מאוד.
שיטת תדר אפנון היא הוספת גל אפנון אנושי (רעש לבן) לגל שן מסור, יצירת פס צדדי סביב פס התדרים הבדיד שמייצר הפרעות, ומווסת את פס התדרים הבדיד של הפרעות לפס תדרים מבוזר. בדרך זו, אנרגיית ההפרעות מתפזרת לפסי תדר הפצה אלה. בתנאי שאינו משפיע על מאפייני העבודה של הממיר, שיטת בקרה זו יכולה לדכא את ההפרעות בעת הפעלה וכיבוי.
4 טכנולוגיית מיתוג רך מאומצת.
אחת ההפרעות של החלפת ספק כוח מגיעה מה-du/dt כאשר צינור מתג ההפעלה מופעל/כבוי. לכן, הפחתת ה-du/dt של צינור מתג ההפעלה היא אמצעי חשוב לדיכוי ההפרעות של מיתוג אספקת החשמל. טכנולוגיית מיתוג רך יכולה להפחית את ה-du/dt של צינור המתג להפעלה/כיבוי.
אם אלמנט תהודה קטן כגון השראות וקיבול מתווסף למעגל ההפעלה-כיבוי, תיווצר רשת עזר. תהליך התהודה מושרה לפני ואחרי תהליך המיתוג, כך שהמתח יורד לאפס לפני הפעלת המתג, כך שניתן לבטל את תופעת החפיפה של מתח וזרם בתהליך המיתוג, ואובדן המיתוג וההפרעות יכולים להתבטל. להפחית או אפילו לבטל. מעגל זה נקרא מעגל מיתוג רך.
