Mesures pour limiter les interférences électromagnétiques de l'alimentation à découpage
Habituellement, le contrôle EMI de l'alimentation à découpage adopte principalement la technologie de filtrage, la technologie de blindage, la technologie d'étanchéité et la technologie de mise à la terre. Les interférences EMI peuvent être divisées en interférences de conduction et interférences de rayonnement selon la voie de transmission. L'alimentation à découpage conduit principalement des interférences et sa plage de fréquences est la plus large, environ 10 kHz-30MHz. Les contre-mesures visant à supprimer les interférences conduites sont essentiellement résolues dans trois bandes de fréquences : 10 kHz-150kHz, 150 kHz-10MHz et plus. Les interférences normales se situent principalement dans la plage de 10 kHz à 150 kHz, qui sont généralement résolues par un filtre LC général. Les interférences de mode commun se situent principalement dans la plage de 150 kHz-10 MHz, qui sont généralement résolues par un filtre de réjection de mode commun. Les contre-mesures pour la bande de fréquence supérieure à 10 MHz consistent à améliorer la forme du filtre et à prendre des mesures de blindage électromagnétique.
1 filtre EMI avec entrée AC est adopté.
Habituellement, il existe deux manières de transmettre le courant parasite sur le conducteur : le mode commun et le mode différentiel. L'interférence de mode commun est l'interférence entre le fluide porteur et la terre : l'interférence a la même ampleur et la même direction et existe entre toute terre relative de l'alimentation ou entre la ligne neutre et la terre, qui est principalement générée par du/ dt et di/dt produisent également certaines interférences de mode commun. L'interférence en mode différentiel est l'interférence entre les fluides porteurs : l'interférence est égale en ampleur et en direction opposée, et existe entre la ligne de phase et la ligne neutre de l'alimentation électrique et la ligne de phase et la ligne de phase. Lorsque le courant parasite est transmis sur le conducteur, il peut apparaître aussi bien en mode commun qu'en mode différentiel. Cependant, le courant perturbateur de mode commun ne peut interférer avec les signaux utiles qu'après être devenu un courant perturbateur de mode différentiel.
Il existe les deux types d'interférences ci-dessus dans la ligne de transmission de courant alternatif, généralement les interférences en mode différentiel basse fréquence et les interférences en mode commun haute fréquence. En général, l'amplitude des interférences en mode différentiel est faible, la fréquence est faible et les interférences provoquées sont faibles ; Les interférences de mode commun ont une grande amplitude et une haute fréquence, et peuvent également produire un rayonnement à travers les fils, ce qui provoque de grandes interférences. Si un filtre EMI approprié est utilisé à l'extrémité d'entrée de l'alimentation CA, les interférences électromagnétiques peuvent être efficacement supprimées. Le principe de base du filtre EMI de ligne électrique est illustré à la figure 1, dans laquelle les condensateurs en mode différentiel C1 et C2 sont utilisés pour court-circuiter le courant parasite en mode différentiel, tandis que les condensateurs de mise à la terre de ligne intermédiaire C3 et C4 sont utilisés pour court-circuiter le courant parasite en mode différentiel. circuit le courant parasite de mode commun. La bobine d'arrêt de mode commun est composée de deux bobines d'épaisseur égale et enroulées sur un noyau magnétique dans la même direction. Si le couplage magnétique entre les deux bobines est très étroit, l'inductance de fuite sera très faible, ce qui est médiocre dans la gamme de fréquences de la ligne électrique.
La réactance du mode deviendra très petite ; Lorsque le courant de charge traverse la self de mode commun, les lignes de champ magnétique générées par les bobines connectées en série sur la ligne de phase sont opposées à celles générées par les bobines connectées en série sur la ligne neutre, et elles s'annulent dans le sens du courant. Noyau magnétique. Par conséquent, même dans le cas d’un courant de charge important, le noyau magnétique ne sera pas saturé. Pour le courant interférentiel de mode commun, les champs magnétiques générés par les deux bobines sont dans la même direction, ce qui présentera une grande inductance, jouant ainsi un rôle dans l'atténuation du signal d'interférence de mode commun. Ici, la bobine d'arrêt de mode commun doit être constituée d'un matériau magnétique en ferrite présentant une perméabilité élevée et de bonnes caractéristiques de fréquence.
2 Utilisation d'un circuit d'absorption pour améliorer la forme d'onde de commutation
Lors de l'allumage et de l'extinction du tube de commutation ou de la diode, il existe une inductance de fuite du transformateur, une inductance de ligne, une capacité de stockage de diode et une capacité distribuée, qui permettent de générer facilement une tension de crête sur le collecteur, l'émetteur et la diode du tube de commutation. . Habituellement, un circuit d'absorption RC/RCD et un circuit d'absorption de surtension RCD sont adoptés.
Lorsque la tension sur le circuit d'absorption dépasse une certaine amplitude, chaque appareil est rapidement allumé, libérant ainsi l'énergie de surtension et limitant la surtension à une certaine amplitude. Une bobine à noyau magnétique saturable ou des billes magnétiques microcristallines sont connectées en série sur le collecteur du tube interrupteur et le fil positif de la diode de sortie, et le matériau est généralement du cobalt (Co). Lorsque le courant normal passe, le noyau magnétique est saturé et l'inductance est très petite. Une fois que le courant circule dans le sens inverse, il produira une grande force contre-électromotrice, qui peut supprimer efficacement le courant de surtension inverse de la diode VD.
3 utilisant la technologie de modulation de fréquence de commutation
La technologie de contrôle de fréquence est basée sur le fait que l'énergie des interférences de commutation est principalement concentrée à une fréquence spécifique et présente un large pic spectral. Si ces énergies peuvent être dispersées dans une bande de fréquences plus large, l’objectif consistant à réduire la valeur maximale du spectre d’interférence peut être atteint. Il existe généralement deux méthodes de traitement : la méthode de fréquence aléatoire et la méthode de fréquence de modulation.
La méthode des fréquences aléatoires consiste à ajouter une composante de perturbation aléatoire à l'intervalle de commutation du circuit, de sorte que l'énergie d'interférence de commutation soit dispersée dans une certaine bande de fréquences. La recherche montre que le spectre des interférences de commutation est passé d'une interférence d'impulsions de crête discrète à une interférence distribuée continue, et que sa valeur maximale a considérablement diminué.
La méthode de modulation de fréquence consiste à ajouter une onde de modulation humaine (bruit blanc) à une onde en dents de scie, à former une bande latérale autour de la bande de fréquence discrète qui produit des interférences et à moduler la bande de fréquence discrète d'interférence en une bande de fréquence distribuée. De cette manière, l’énergie parasite est dispersée vers ces bandes de fréquences de distribution. À condition de ne pas affecter les caractéristiques de fonctionnement du convertisseur, cette méthode de contrôle peut bien supprimer les interférences lors de la mise sous tension et hors tension.
4 La technologie de commutation douce est adoptée.
L'une des interférences de l'alimentation à découpage provient du du/dt lorsque le tube de l'interrupteur d'alimentation est allumé/éteint. Par conséquent, la réduction du/dt du tube de commutation de puissance est une mesure importante pour supprimer les interférences de l'alimentation à découpage. La technologie de commutation douce peut réduire le du/dt du tube de commutation marche/arrêt.
Si un petit élément résonant tel qu'une inductance et une capacité est ajouté au circuit marche-arrêt, un réseau auxiliaire sera formé. Le processus de résonance est induit avant et après le processus de commutation, de sorte que la tension tombe à zéro avant que l'interrupteur ne soit allumé, de sorte que le phénomène de chevauchement de tension et de courant dans le processus de commutation puisse être éliminé, et que la perte de commutation et les interférences puissent être réduite, voire supprimée. Ce circuit est appelé circuit de commutation douce.
