Remediu interferențe în comutare de alimentare

Alimentare cu comutare (UPS), construit pe baza de convertoare de curent continuu (rectificat AC) la AC, de a genera zgomot nedorit. În colector (de scurgere) puterea comută UPS tensiune controllere este prezent, care este aproape de o formă dreptunghiulară, la scară, ajungând la 600. 700B. În plus, UPS există circuit care circulă curenți de impulsuri cu suficient abrupt ascendente și descendente margini (0,1. 1 ms) și amplitudine la 3. 5A sau mai închise.

În general vorbind, convertoare PWM care funcționează la un zgomot de frecvență de comutare constantă este generată într-o anumită bandă de frecvență, ceea ce face mai ușor pentru a le suprima și este unul dintre motivele pentru care utilizarea lor pe scară largă în circuitele de alimentare cu energie de impulsuri de aparate de uz casnic.

Cu toate acestea, surse de alimentare de comutare. indiferent de tipul de convertor PWM trebuie să fie echipate cu circuite suprimarea celor două tipuri principale de interferență. Aceste interferențe sunt introduse asimetrice (diferențial) de intrare și simetrică (în fază) zgomot.

Mecanismele metodelor de apariție, de distribuție și control în sursele de alimentare cu impulsuri la interferența de date prin exemplul circuitelor echivalente traductoare corespunzătoare.

Figura 1 Apariția interferenței asimetrice

Intrare interferență asimetrică este un curent de zgomot să curgă, care este cauzată de diferența dintre cele două tensiuni de intrare Vin conductorii (Fig. 1). Invertorul tranzistor cheie reprezentată în figură ca comutator Fs care secvențial pornește și se oprește cu un pdeektocheniya convertor de frecvență. Sarcina este prezentată ca o RL rezistor variabil. rezistența care variază în funcție de curentul de sarcină. Elemente pasive L și C corespund filtrului de intrare încorporat în traductor. În plus, practic toate convertoarele sunt echipate cu o intrare condensator C, iar unele au, de asemenea, cel puțin o serie mică inductanță (choke) sunt înregistrate în impedanță Zs (Zs, de asemenea, luate în considerare în auto-inductanța netezirea electrolitic redresor de rețea condensator).

suprimarea efectivă a interferenței asimetrică se realizează prin efectul de manevră al Cb condensator, care trebuie să fie caracterizate prin calitate înaltă și joasă inductanță în serie echivalentă (ESL) și rezistență (ESR) în gama de frecvențe corespunzătoare (de obicei în frecvența de comutare și mai mare). În circuitele reale Cb este de obicei o capacitate condensator constantă 0.1. 1.0 uF șunt condensator electrolitic rețea redresor. Redresorul simultan au tendința de a utiliza de înaltă calitate, de regulă, tantal, condensatoare electrolitice cu ESR scăzut și ESL.

Figura 2. Apariția zgomotului parazit

cuplare Symmetrical are loc după cum urmează. Invertorul de comutare tranzistor, de regulă, este stabilită astfel încât să se asigure un contact termic bun între corpul său și șasiul BP (radiator). C este cât mai mică posibil pentru a asigura izolarea electrică a grosimii maxime de transfer de căldură între colector sau drena tranzistorului și șasiu. Ca rezultat, Cp capacitance parazitare se formează între drena sau colectorul tranzistorului și șasiul (Figura 2). Când comutatorul tranzistor este închis sau deschis, există curent interferențe care curge din comutatorul prin Cp capacitance parazitare, RL și C, și apoi înapoi la sol prin carcasă. Acest curent este destul de mic, deoarece parazitare capacitate este mică (mai mică decât valoarea sa tipică de 10 pF). În același timp, utilizat în filtrul LC invertor complet ineficiente împotriva acestui tip de curent interferență deoarece nu curge prin filtru, și să-l ocolească.

interferență Simetric este suprimată printr-un transformator balun, care este un inductor cu două înfășurări având același număr de rotații. Ea are o impedanță mare pentru un curent simetric, dar aproape de zero pentru asimetrice.

curent neechilibrată (inclusiv curentul consumat) curge în partea superioară a înfășurării transformatorului și curge din partea de jos. Deoarece curenții prin aceste înfășurări sunt egale în mărime și opusă în direcția, iar numărul de spire în înfășurări fel, fluxul magnetic rezultant în miez din cauza curentului dezechilibrat este egal cu zero, deși curentul consumat poate fi foarte mare. Datorită acestui fapt, în miezul balun este utilizat în mod tipic cu permeabilitate magnetică ridicată, fără un strat de aer. Mai mult decât atât, ea are o inductanță suficient de mare pentru un curent bobina simetrice folosind doar câteva ture. Considerabil mai mici în mărime actuală interferență simetrice curge în principal prin bobina inferioară, și, de asemenea, prin partea superioară și în aceeași direcție. În consecință, balun are o impedanță mare pentru curenții de interferență simetrice.

Ca măsuri suplimentare de suprimare a interferențelor în comutație de alimentare cu energie, următoarele:

reducerea cuplaj capacitiv parazitare între circuitele primare (rețea) de tensiune și circuite secundare; selectarea modului optim de comutare tranzistori și diode pentru a preveni variațiile bruște de tensiune; reducerea ariei de buclă, acoperite cu lanțuri, care au loc la curenți de înaltă supratensiuni. Important UPS de proiectare puls transformator. Bobina primar este de obicei împărțită în două secțiuni egale, dintre care unul este înfășurate în primele straturi ale bobinei, iar celălalt - în trecut. Astfel, toate celelalte regiuni sunt situate între aceste secțiuni. În plus, înfășurările primare și secundare sunt de obicei divizate ecran interior. Destul de eficient este utilizarea de partajare a ecranului sub forma unei bucle închise de folie de cupru, care acoperă transformator de impulsuri.

Aceste măsuri, de regulă, este suficientă și, prin urmare, echipamente de consum de comutare de alimentare este de obicei folosit fără ecranare carcase.

Fig.3 redresor rețea tipică și circuitul de filtrare

Unele dintre metodele discutate pentru a combate interferența în UPS ilustrate prin exemplul unui șablon de rețea redresor (fig. 3), utilizate în structurile HMW și TV. Condensatoarele C5. C8, în paralel cu dioda D1. D4 rețea punte redresoare sunt utilizate pentru a suprima interferențe asimetrice. Același rol este jucat de S1,2 condensatori că potențialul de echilibrare cablul de alimentare în ceea ce privește tehnologia electronică șasiu.