Phân tích các nguồn nhiễu điện từ trong nguồn điện chuyển mạch tần số cao
Nếu vấn đề nhiễu điện từ (EMI) tồn tại trong chính bộ nguồn chuyển mạch tần số cao không được xử lý đúng cách, nó không chỉ dễ gây ô nhiễm cho lưới điện, ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện khác mà còn dễ gây ra sự cố. hình thành ô nhiễm điện từ trong không gian tới, dẫn đến vấn đề tương thích điện từ (EMC) của nguồn điện chuyển mạch tần số cao. Bài viết này tập trung phân tích hiện tượng nhiễu điện từ vượt tiêu chuẩn trong mô-đun cấp nguồn chuyển mạch tần số cao 1200W (24V/50A) dùng trong màn hình cấp nguồn tín hiệu đường sắt và đề xuất các biện pháp cải tiến.
Nhiễu điện từ do nguồn điện chuyển mạch tần số cao tạo ra có thể được chia thành hai loại: nhiễu dẫn và nhiễu bức xạ. Nhiễu dẫn truyền lan truyền qua nguồn điện xoay chiều có tần số dưới 30 MHz; Nhiễu bức xạ lan truyền trong không gian, với tần số từ 30 đến 1000 MHz.
Các sóng hài bậc cao sinh ra trong quá trình chỉnh lưu của bộ chỉnh lưu sẽ tạo ra các nhiễu loạn dẫn truyền và bức xạ dọc theo đường dây điện.
Các bóng bán dẫn điện chuyển mạch hoạt động ở trạng thái dẫn và cắt tần số cao. Để giảm tổn thất chuyển mạch, cải thiện mật độ năng lượng và hiệu suất tổng thể, tốc độ mở và đóng của bóng bán dẫn chuyển mạch ngày càng nhanh hơn, thường chỉ trong vài micro giây. Các bóng bán dẫn chuyển mạch mở và đóng ở tốc độ này, tạo thành điện áp tăng và dòng điện đột biến, sẽ tạo ra sóng hài cực đại tần số cao và điện áp cao và nhiễu điện từ trên không gian và đường dây đầu vào AC.
Đồng thời khi máy biến áp cao tần T1 thực hiện chuyển đổi năng lượng, nó tạo ra các trường điện từ xen kẽ, bức xạ sóng điện từ vào không gian, tạo thành nhiễu loạn bức xạ. Điện cảm và điện dung phân tán của máy biến áp tạo ra các dao động, được ghép với mạch đầu vào xoay chiều thông qua điện dung phân tán giữa các giai đoạn sơ cấp của máy biến áp, tạo thành nhiễu loạn dẫn điện.
Khi điện áp đầu ra tương đối thấp, diode chỉnh lưu đầu ra hoạt động ở trạng thái chuyển mạch tần số cao và cũng là nguồn gây nhiễu điện từ.
Do độ tự cảm ký sinh và điện dung tiếp giáp của dây dẫn của diode, cũng như ảnh hưởng của dòng điện phục hồi ngược, nó hoạt động ở điện áp cao và tốc độ thay đổi dòng điện. Thời gian phục hồi ngược của diode càng dài thì tác động của dòng điện cực đại càng lớn và tín hiệu nhiễu càng mạnh, dẫn đến dao động suy giảm tần số cao, là nhiễu loạn dẫn truyền ở chế độ vi sai.
Tất cả các tín hiệu điện từ được tạo ra đều được truyền đến nguồn điện bên ngoài thông qua các dây kim loại như đường dây điện, đường tín hiệu, dây nối đất, tạo thành nhiễu loạn dẫn điện. Nhiễu bức xạ là do tín hiệu nhiễu phát ra qua dây dẫn và thiết bị hoặc do dây kết nối đóng vai trò là ăng ten.
