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高频率电源变压器的EMC暗室电磁兼容测试整顿问题分析

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高频率电源变压器的EMC暗室电磁兼容测试整顿问题分析

发布日期:2020-08-06 作者: 点击:

伴随着高频开关电子电源的逐步完善和逐步完善,其在铁路信号供配电系统中的运用也在快速提升。此外,高频率电源变压器本身存有的电磁感应搔扰(EMI)难题假如解决不太好,不但非常容易对电力网导致环境污染,立即危害别的用电量机器设备的一切正常工作中,并且传到室内空间也易产生电磁辐射,从而造成了高频率电源变压器的电磁兼容测试(EMC暗室)难题。

文中关键对铁路信号电源屏应用的1200W(24V/50A)高频开关开关电源模块所存有的电磁感应搔扰超标准难题开展剖析,并明确提出整改措施。高频率电源变压器造成的电磁感应搔扰可分成传输搔扰和辐射源搔扰两类。传输搔扰根据交流电散播,頻率小于30MHz;辐射源搔扰根据室内空间散播,頻率在30~1000MHz。

2高频率电源变压器电磁感应搔扰源的剖析

在图1a电源电路中的镇流器、整流管Q1,在图1b电源电路中的整流管Q2~Q5、高频变压器T1、輸出整流二极管D1~D2全是高频率电源变压器工作中时造成电磁感应搔扰的关键搔扰源,深入分析以下。

(1)镇流器整流器全过程造成的高次谐波会顺着电源插头造成传输搔扰和辐射源搔扰。

(2)电源开关整流管工作中在高频率导通和截至的情况,以便减少开关损耗,提升开关电源功率和总体高效率,开关管的开启和关闭的速率变的越来越快,一般在几分秒,开关管以那样的速率开启和关闭,产生了脉冲电流和浪涌电流,会造成高频率髙压的顶峰谐波电流,对室内空间和沟通交流键入线产生电磁感应搔扰。

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(3)高频变压器T1开展输出功率转换的另外,造成了交替变化的磁场,向室内空间辐射源无线电波,产生了辐射源搔扰。变电器的遍布电感器和电容器造成震荡,并根据变电器第一次级中间的遍布电容耦合到沟通交流键入控制回路,产生传输搔扰。

(4)在输出电压较为低的状况下,輸出整流二极管工作中在高频开关情况,也是一种电磁感应搔扰源。

因为二极管的导线内寄生电感器、结电容的存有及其反向恢复电流量的危害,使之工作中在很高的工作电压和电流量弹性系数下,二极管反向恢复的時间越长,则顶峰电流量的危害也越大,搔扰数据信号就越强,从而造成高频率衰减系数震荡,它是一种差模传输搔扰。

全部造成的这种电磁感应数据信号,根据电源插头、电源线、电线接头等金属材料输电线传送到外界开关电源产生传输搔扰。根据输电线和元器件辐射源或根据当做无线天线的互联线辐射源的搔扰数据信号导致辐射源搔扰。

3对于高频率电源变压器电磁感应搔扰的电磁兼容测试设计方案

(1)电源变压器通道加电源滤波器,抑止电源变压器所造成的高次谐波。

(2)I/O电源插头上添铁氧体磁芯磁环,一方面抑止电源插头内的高频率共模,另一方面减少根据电源插头辐射源的搔扰动能。

(3)电源插头尽量挨近接地线,以减少差模辐射源的环路总面积;把键入沟通交流电源插头和輸出直流稳压电源线分离布线,减少I/O间的电磁感应藕合;电源线杜绝电源插头,挨近接地线布线,而且布线不必太长,以减少控制回路的环总面积;PCB板上的线框总宽不可以突然变化,转角选用弧形衔接,尽可能不选用斜角或斜角。

(4)对集成ic和MOS开关管安裝去耦电容,其部位尽量地挨近串联在元器件的开关电源和接地装置引脚。

(5)因为接地装置输电线存有Ldi/dt,PCB板和外壳间接的选用铜柱联接,对不宜用铜柱联接的选用较粗的输电线,并就近原则接地装置。

(6)在开关管及其輸出整流二极管两边加RC消化吸收电源电路,消化吸收脉冲电流。


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