Kommutatsiya quvvat manbaining EMI simulyatsiya dizayni
Kommutatsiya chastotasi va quvvat zichligi oshishi bilan kommutatsiya quvvat manbai ichidagi elektromagnit muhit tobora murakkablashib bormoqda va uning elektromagnit moslashuvi elektr ta'minotini loyihalashda asosiy e'tibor va katta qiyinchiliklarga aylandi. An'anaviy dizayn usulida EMC muammosi empirik loyihalash orqali ko'rib chiqiladi va EMC muammosi faqat prototip yaratilgandan keyin ko'rib chiqilishi mumkin. An'anaviy EMC vositasi faqat qo'shimcha komponentlarni qo'shishi mumkin, bu esa asl boshqaruv pastadirining tarmoqli kengligiga ta'sir qilishi mumkin, natijada butun tizimni qayta loyihalash va dizayn narxini oshirishning eng yomon holatiga olib keladi. Bunday vaziyatga yo'l qo'ymaslik uchun loyihalash jarayonida EMC muammolarini ko'rib chiqish, ma'lum bir aniqlik bilan kommutatsiya elektr ta'minotining EMI ni tahlil qilish va bashorat qilish, shovqin mexanizmi va uni har bir chastota diapazonida taqsimlash bo'yicha dizaynni takomillashtirish kerak. EMI darajasini pasaytirish, shuning uchun dizayn xarajatlarini kamaytirish.
2 kommutatsiya quvvat manbai EMI xususiyatlari va tasnifi
Elektr ta'minotining o'tkazilayotgan elektromagnit shovqinini bashorat qilish uchun uni yaratish mexanizmini va shovqin manbalarining xususiyatlarini aniq aniqlash kerak. Quvvatni o'zgartirish trubasining yuqori tezlikda o'tish harakati tufayli uning kuchlanish va oqim o'zgarish tezligi juda yuqori va ko'tarilgan chekka va tushadigan chekka boy yuqori harmoniklarni o'z ichiga oladi, shuning uchun elektromagnit shovqin intensivligi katta; Kommutatsiya elektr ta'minotining elektromagnit aralashuvi asosan diodlar, quvvat o'zgartirish moslamalari, radiatorlar va ular bilan bog'langan yuqori chastotali transformatorlar yaqinida to'plangan; Kommutatsiya trubasining kommutatsiya chastotasi o'nlab kHz dan bir necha MGts gacha bo'lganligi sababli, kommutatsiya quvvat manbai shovqin shakllari asosan o'tkaziladigan shovqin va yaqin maydon shovqinidir. Ular orasida shovqin tarqalish yo'li orqali elektr tarmog'iga o'tkaziladigan shovqinlar kiritiladi va elektr tarmog'iga ulangan boshqa qurilmalarga xalaqit beradi.
Kommutatsiya elektr ta'minotining o'tkazilayotgan shovqinlarini ikki toifaga bo'lish mumkin.
1) Differentsial rejim (DM) aralashuvi. DM shovqini asosan di/dt dan kelib chiqadi. Parazit induktivlik va qarshilik orqali u oqim simi va neytral sim o'rtasidagi halqada tarqaladi, ikki sim o'rtasida Idm oqimi hosil qiladi, bu esa tuproq simi bilan halqa hosil qilmaydi.
2) umumiy rejim (CM) aralashuvi. CM shovqini asosan dv/dt dan kelib chiqadi. PCB ning adashgan sig'imi ikkita elektr uzatish liniyasi va er o'rtasidagi pastadirda tarqaladi va shovqin chiziq va tuproq o'rtasida bo'ladi. Interferentsiya oqimi ikki chiziqning har birida yarmida oqadi, umumiy halqa sifatida tuproq bilan. Haqiqiy kontaktlarning zanglashiga olib keladigan chiziqli empedansi tufayli umumiy rejimdagi signal shovqini o'zaro shovqinga aylanadi, uni bartaraf etish oson emas.
Kommutatsiya quvvat manbaida EMI ning simulyatsiya tahlili
Nazariy jihatdan, vaqt domenini simulyatsiya qilish yoki chastota domenini simulyatsiya qilish bo'ladimi, oqilona tahlil modeli o'rnatilgan ekan, simulyatsiya natijalari tizimning EMI kvantlash darajasini to'g'ri aks ettirishi mumkin.
Vaqt domenini simulyatsiya qilish usuli konvertordagi barcha komponent parametrlarini o'z ichiga olgan sxema modelini yaratishi, simulyatsiya tahlili uchun PSPICE yoki Saber dasturidan foydalanishi va EMI spektrining to'lqin shaklini olish uchun tezkor Fourier tahlil vositasidan foydalanishi kerak. Ushbu usul DM shovqinini tahlil qilishda tasdiqlangan. Biroq, kommutatsiya quvvat manbaida MOSFET va IGBT kabi yarimo'tkazgichli qurilmalarning chiziqli bo'lmagan xarakteristikalari va adashgan parametrlari modelni juda murakkab qiladi va kommutatsiya quvvat manbai sxemasi topologiyasi ishlayotganda doimiy ravishda o'zgarib turadi, bu esa konvergentsiya muammosiga olib keladi. simulyatsiya. CM shovqinini o'rganishda barcha parazit element parametrlarini kiritish kerak. Parazitar parametrlarning ta'siri tufayli FFT natijalarini eksperimental natijalarga moslashtirish qiyin. Kommutatsiya quvvati konvertorlari odatda vaqt konstantalarining katta diapazonida ishlaydi, asosan, vaqt konstantalarining uchta guruhini o'z ichiga oladi: chiqish terminalining asosiy chastotasi bilan bog'liq vaqt konstantalari (o'nlab milodiy); Kommutatsiya elementlarini almashtirish chastotasi bilan bog'liq bo'lgan vaqt doimiysi (o'nlab m s); Kommutatsiya elementi yoqilganda yoki o'chirilganda ko'tarilish va pasayish vaqti bilan bog'liq bo'lgan vaqt doimiysi (bir necha ns).
Shu sababli, vaqt domenini simulyatsiya qilishda juda kichik hisoblash bosqichidan foydalanish kerak va hisoblashni bajarish uchun uzoq vaqt kerak bo'ladi; Bundan tashqari, vaqt domeni usuli bilan olingan natijalar ko'pincha kontaktlarning zanglashiga olib keladigan turli xil o'zgaruvchilarning ta'sirini aniq tahlil qila olmaydi, elektr ta'minotini almashtirishning EMI xatti-harakatlarini chuqur tushuntira olmaydi va EMI mexanizmining hukmi yo'q va bera olmaydi. EMIni kamaytirish uchun aniq yechim.
