Giới thiệu về sơ đồ thiết kế tương thích điện từ của nguồn điện chuyển mạch tần số cao
Nếu vấn đề nhiễu điện từ (EMI) của chính nguồn điện chuyển mạch tần số cao không được xử lý đúng cách, nó không chỉ dễ dàng gây ô nhiễm lưới điện và ảnh hưởng trực tiếp đến hoạt động bình thường của các thiết bị điện khác, mà còn dễ dàng hình thành ô nhiễm điện từ khi truyền vào không gian, kết quả. Bài viết này tập trung vào việc phân tích nhiễu điện từ vượt quá tiêu chuẩn trong mô-đun công suất chuyển đổi tần số cao 1200W (24V/50A) được sử dụng trong các bảng cung cấp năng lượng tín hiệu đường sắt và đề xuất các biện pháp cải tiến.
Giao thoa điện từ được tạo ra bởi nguồn điện chuyển mạch tần số cao có thể được chia thành hai loại: nhiễu được tiến hành và nhiễu bức xạ. Tiến hành nhiễu lan truyền qua các nguồn năng lượng AC với tần số dưới 30 MHz; Rối loạn bức xạ lan truyền qua không gian, với tần số từ 30 đến 1000 MHz.
Phân tích các nguồn nhiễu điện từ trong nguồn điện chuyển mạch tần số cao
Bộ chỉnh lưu và bóng bán dẫn điện Q1 trong mạch, cũng như các bóng bán dẫn điện từ Q2 đến Q5, máy biến áp tần số cao T1 và các điốt chỉnh lưu đầu ra D1 đến D2 trong mạch được hiển thị trong Hình 1B, là các nguồn chính của nhiễu điện từ được tạo ra trong quá trình hoạt động của nguồn chuyển đổi tần số cao. Các phân tích cụ thể là như sau.
Các sóng hài bậc cao được tạo ra trong quá trình chỉnh lưu của bộ chỉnh lưu sẽ tạo ra các nhiễu loạn được tiến hành và bức xạ dọc theo đường dây điện.
Chuyển đổi bóng bán dẫn hoạt động trong các trạng thái dẫn và các trạng thái cắt tần số cao. Để giảm tổn thất chuyển mạch, cải thiện mật độ năng lượng và hiệu quả tổng thể, tốc độ mở và đóng của các bóng bán dẫn đang ngày càng nhanh hơn. Nói chung, trong một vài micro giây, chuyển đổi bóng bán dẫn mở và đóng ở tốc độ này, hình thành điện áp tăng và dòng điện tăng, sẽ tạo ra sóng hài tần số cao và điện áp cao, gây nhiễu điện từ vào không gian và các đường đầu vào AC.
Đồng thời với máy biến áp tần số cao T1 thực hiện chuyển đổi công suất, nó tạo ra một trường điện từ xen kẽ, phóng xạ sóng điện từ vào không gian, tạo thành các nhiễu bức xạ. Độ tự cảm phân tán và điện dung của máy biến áp dao động và cặp vào mạch đầu vào AC thông qua điện dung phân tán giữa các giai đoạn chính của máy biến áp, hình thành các nhiễu được tiến hành.
Khi điện áp đầu ra tương đối thấp, diode chỉnh lưu đầu ra hoạt động ở trạng thái chuyển đổi tần số cao và cũng là nguồn nhiễu điện từ.
Do độ tự cảm ký sinh và điện dung tiếp giáp của các đạo trình diode, cũng như ảnh hưởng của dòng phục hồi ngược, nó hoạt động ở điện áp cao và tốc độ thay đổi hiện tại. Thời gian phục hồi ngược càng dài của diode, 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 một loại nhiễu truyền chế độ khác biệt.
