المشكلات الشائعة في اختبار EMI لتبديل إمدادات الطاقة

في الوقت الحاضر ، جذبت مشكلة التوافق الكهرومغناطيسي للمنتجات الإلكترونية المزيد والمزيد من الاهتمام. شكلت البلدان المتقدمة بشكل خاص في العالم نظامًا كاملًا للتوافق الكهرومغناطيسي. في الوقت نفسه ، تقوم بلادنا أيضًا بإنشاء ملف التوافق الكهرومغناطيسي النظام. لذلك ، فإن تحقيق اختبار EMI من المنتجات هو جواز سفر لدخول السوق الدولية. LISUN نظام اختبار EMI EMI-9KB يلتقي تماما CISPR15:2018, CISPR16-1, GB17743، FCC ، EN55015 و EN55022.

بالنسبة لمزود طاقة التبديل ، نظرًا لأن أنبوب التبديل وأنبوب المعدل يعملان في ظل حالة التيار العالي والجهد العالي ، فسوف ينتج عنه تداخل كهرومغناطيسي قوي مع العالم الخارجي ، وبالتالي فإن انبعاث التوصيل والإشعاع الكهرومغناطيسي لمصدر طاقة التبديل أكثر صعب من المنتجات الأخرى. لتحقيق التوافق الكهرومغناطيسي ، ولكن إذا كان لدينا فهم واضح لمبدأ التداخل الكهرومغناطيسي الناتج عن تبديل إمدادات الطاقة ، فليس من الصعب العثور على تدابير مضادة مناسبة لتقليل مستوى الانبعاث الذي تم إجراؤه ومستوى الانبعاث المشع إلى المستوى المناسب لتحقيق التوافق الكهرومغناطيسي التصميم.

آلية التوليد وطريقة انتشار التداخل الكهرومغناطيسي في تبديل التيار الكهربائي
يعد إجراء التحويل العالي لأجهزة تبديل الطاقة هو السبب الرئيسي التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) في تبديل إمدادات الطاقة. تؤدي زيادة تردد التبديل إلى تقليل حجم ووزن مصدر الطاقة من ناحية ، وتؤدي إلى المزيد من الخطورة EMI من ناحية أخرى. التداخل الكهرومغناطيسي في تبديل إمدادات الطاقة تنقسم إلى نوعين: أجرى التدخل و تدخل مشع. عادة أجرى التدخل تم تحليلها بشكل أفضل ، ويمكن الجمع بين نظرية الدائرة والمعرفة الرياضية لدراسة خصائص المكونات المختلفة في التداخل الكهرومغناطيسي ؛ ولكن بالنسبة للتداخل المشع ، نظرًا للتأثير الشامل لمصادر التداخل المختلفة في الدائرة ، فإنه ينطوي أيضًا على نظرية المجال الكهرومغناطيسي ، وهو أكثر صعوبة في التحليل. سيتم تقديم آلية هذين التداخلين بإيجاز أدناه. يمكن تقسيم التداخل الذي تم إجراؤه إلى تداخل النمط الشائع (الوضع العام- CM) وتداخل الوضع التفاضلي (الوضع التفاضلي- DM). نظرًا لوجود معلمات طفيلية وتشغيل وإيقاف تشغيل أجهزة التبديل عالية التردد في مصدر طاقة التبديل ، فإن مصدر طاقة التبديل يولد تداخلًا كبيرًا في الوضع المشترك وتداخلًا في الوضع التفاضلي عند إدخاله (أي ، جانب شبكة التيار المتردد).

تداخل الوضع المشترك (سم)
عندما يعمل المحول بتردد عالٍ ، نظرًا لارتفاع dv / dt ، فإن السعة الطفيلية بين ملفات المحولات وبين أنبوب التبديل والمشتت الحراري تكون متحمسة ، مما يؤدي إلى تداخل الوضع الشائع.
وفقًا لمبدأ تداخل النمط الشائع ، غالبًا ما تُستخدم طرق الكبت التالية في التطبيقات العملية:
1. تحسين تخطيط مكونات الدائرة لتقليل السعات الطفيلية والسعة المقترنة.
2. قم بتأخير وقت التشغيل وإيقاف التشغيل للمفتاح. لكن هذا لا يتوافق مع اتجاه إمداد الطاقة بتبديل التردد العالي.
3. تطبيق دائرة snubber لإبطاء معدل تغير dv / dt.

تداخل الوضع التفاضلي (DM)
يتم تبديل التيار في محول التبديل بتردد عالٍ ، مما ينتج عنه ارتفاع / dt على مكثفات مرشح الإدخال والإخراج ، أي أن جهد التداخل ناتج عن المحاثة المكافئة أو مقاومة مكثف المرشح. في هذا الوقت ، سيحدث تداخل في الوضع التفاضلي. لذلك ، يمكن أن يؤدي اختيار مكثفات المرشح عالية الجودة (المحاثة أو الممانعة المكافئة منخفضة جدًا) إلى تقليل تداخل الوضع التفاضلي.

توليد وانتشار التداخل المشع
تدخل الإشعاع يمكن تقسيمها كذلك إلى تداخل المجال القريب (المسافة بين نقطة القياس ومصدر المجال / 6 ). وفقًا لنظرية المجال الكهرومغناطيسي لماكسويل ، ينتج تيار متغير في موصل مجالًا مغناطيسيًا متغيرًا في الفضاء المحيط به ، والذي ينتج بدوره مجالًا كهربائيًا متغيرًا ، وكلاهما يخضع لمعادلات ماكسويل. يحدد حجم وتردد هذا التيار المتغير حجم ومدى المجال الكهرومغناطيسي المتولد. في البحث الإشعاعي ، الهوائي هو مصدر الإشعاع الكهرومغناطيسي. في دائرة إمداد الطاقة بالتبديل ، يمكن اعتبار المكونات والتوصيلات في الدائرة الرئيسية بمثابة الهوائي ، والذي يمكن تحليله من خلال تطبيق نظرية ثنائي القطب الكهربائي وثنائي القطب المغناطيسي. في التحليل ، يمكن اعتبار الثنائيات وأنابيب التبديل والمكثفات وما إلى ذلك ثنائيات أقطاب كهربائية ؛ يمكن اعتبار الملفات الحثية ثنائيات أقطاب مغناطيسية ، ومن ثم يمكن إجراء تحليل شامل باستخدام نظرية المجال الكهرومغناطيسي ذات الصلة.

عندما يعمل مصدر طاقة التبديل ، يرتفع الجهد الداخلي وأشكال الموجة الحالية وينخفض ​​في وقت قصير جدًا. لذلك ، فإن تبديل مصدر الطاقة نفسه هو مصدر ضوضاء. يمكن تقسيم التداخل الناتج عن مصدر طاقة التبديل إلى نوعين: ذروة التداخل والتداخل التوافقي وفقًا لنوع مصدر تداخل الضوضاء ؛ إذا تم تقسيمها وفقًا لمسار الاقتران ، فيمكن تقسيمها إلى نوعين: تداخل التوصيل والتداخل الإشعاعي. الطريقة الأساسية لمنع التداخل الناتج عن مصدر الطاقة من التسبب في ضرر للنظام الإلكتروني وشبكة الطاقة هو إضعاف مصدر الضوضاء ، أو قطع مسار الاقتران بين ضوضاء مصدر الطاقة والنظام الإلكتروني وشبكة الطاقة .

اشرح بشكل منفصل وفقًا لمصدر تداخل الضوضاء
1. التدخل الناجم عن وقت الاسترداد العكسي للديود
يتم تحويل جهد دخل التيار المتردد إلى جهد نابض جيبي بواسطة جسر مقوم الصمام الثنائي ، ثم يصبح تيار مستمر بعد أن يتم تنعيمه بواسطة المكثف ، لكن شكل موجة تيار المكثف ليس موجة جيبية بل موجة نبضية. يمكن أن نرى من الشكل الموجي الحالي أن التيار يحتوي على توافقيات أعلى. تتدفق كمية كبيرة من المكونات التوافقية الحالية إلى شبكة الطاقة ، مما يتسبب في تلوث توافقي لشبكة الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن التيار عبارة عن موجة نبضية ، يتم تقليل عامل الطاقة الداخل لمصدر الطاقة. عندما يكون الصمام الثنائي المعدل في دائرة المعدل عالي التردد موصلًا للأمام ، يتدفق تيار أمامي كبير. عندما يتم إيقاف تشغيله بواسطة جهد التحيز العكسي ، نظرًا لتراكم المزيد من الموجات الحاملة في تقاطع PN ، فإن التيار الحامل لفترة من الوقت قبل أن يختفي الناقل ، سيتدفق التيار في الاتجاه المعاكس ، مما يؤدي إلى حدوث حاد انخفاض في تيار الاسترداد العكسي لاختفاء الناقل وتغير تيار كبير (di / dt).

2. التداخل التوافقي المتولد عندما يعمل أنبوب التبديل
عند تشغيل أنبوب مفتاح الطاقة ، يتدفق تيار نبضي كبير. على سبيل المثال ، شكل موجة الإدخال الحالية من النوع الأمامي ونوع الدفع والسحب ومحول نوع الجسر هي موجة مستطيلة تقريبًا عند الحمل المقاوم ، والتي تحتوي على مكونات توافقية وفيرة عالية الترتيب. عند استخدام تبديل التيار الصفري والجهد الصفري ، سيكون هذا التداخل التوافقي ضئيلًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التغيير المفاجئ للتيار الناجم عن تحريض التسرب لملف محول التردد العالي خلال فترة إيقاف أنبوب مفتاح الطاقة سوف ينتج عنه أيضًا تداخل في الذروة.

3. التداخل الناجم عن دارة إدخال التيار المتردد
سوف يتسبب أنبوب المعدل الموجود في طرف إدخال مصدر طاقة التبديل بدون محول تردد الطاقة في حدوث تذبذب مخمد عالي التردد أثناء فترة الاسترداد العكسي ويسبب تداخلًا. ذروة التداخل وطاقة التداخل التوافقي المتولدة عن طريق إمداد طاقة التبديل ، والتداخل المتشكل من خلال خطوط الإدخال والإخراج لمزود طاقة التبديل يسمى تداخل التوصيل ؛ وطاقة التذبذب التوافقي والطفيلي ، عند نشرها من خلال خطوط الإدخال والإخراج ، ستكون في الفضاء. توليد المجالات الكهربائية والمغناطيسية. تم إنشاء هذا التداخل بواسطة الإشعاع الكهرومغناطيسي يسمى التداخل المشع.

4. أسباب أخرى
المعلمات الطفيلية للمكونات والتصميم التخطيطي لمصدر طاقة التحويل ليست مثالية. عادةً ما يتم ترتيب أسلاك لوحة الدوائر المطبوعة يدويًا ، والتي تتميز بعشوائية كبيرة. تداخل المجال القريب لثنائي الفينيل متعدد الكلور كبير ، وسيؤدي التثبيت والموضع والاتجاه غير المعقولان تدخل EMI. وهذا يزيد من صعوبة استخلاص معلمات توزيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتقدير تداخل المجال القريب.

رد فعل ضوضاء الهندسة المعمارية Flyback على الطيف
• التذبذب المتولد عند 0.15 ميجاهرتز هو التداخل الناجم عن التوافقي الثالث لتردد التبديل ؛
• التذبذب المتولد عند 0.2 ميجاهرتز هو التداخل الناجم عن تراكب التوافقي الرابع لتردد التبديل والموجة الأساسية لتذبذب Mosfet 4 (2 كيلو هرتز) ؛ لذلك هذا الجزء أقوى.
• التذبذب المتولد عند 0.25 ميجاهرتز هو التداخل الناجم عن التوافقي الخامس لتردد التبديل ؛
• التذبذب المتولد عند 0.35 ميجاهرتز هو التداخل الناجم عن التوافقي السابع لتردد التبديل ؛
• التذبذب المتولد عند 0.39 ميجاهرتز هو التداخل الناجم عن تراكب التوافقي الثامن لتردد التبديل والموجة الأساسية لتذبذب Mosfet 8 (2 كيلو هرتز) ؛
• التذبذب المتولد عند 1.31 ميجاهرتز هو التداخل الذي تسببه الموجة الأساسية لتذبذب الصمام الثنائي 1 (1.31 ميجاهرتز) ؛
• التذبذب المتولد عند 3.3 ميجاهرتز هو التداخل الذي تسببه الموجة الأساسية لتذبذب موسفيت 1 (3.3 ميجاهرتز) ؛

خصائص تحويل التيار الكهربائي EMI
كجهاز تحويل طاقة يعمل في حالة التبديل ، فإن معدلات التغيير في الجهد والتيار لمصدر طاقة التبديل عالية جدًا ، وتكون كثافة التداخل كبيرة نسبيًا ؛ تتركز مصادر التداخل بشكل أساسي خلال فترة تبديل الطاقة والمبرد والمحول عالي المستوى متصلين به. موقع مصدر تداخل الدائرة واضح نسبيًا ؛ تردد التبديل ليس مرتفعًا (من عشرات الكيلوهرتز وعدة ميغا هرتز) ، والأشكال الرئيسية للتداخل هي التداخل والتداخل في المجال القريب ؛ وعادة ما تكون آثار لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) سلكية يدويًا. لديها قدر أكبر من العشوائية ، مما يزيد من صعوبة استخراج معلمات توزيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتداخل المجال القريب.

تدابير لمنع الكهرومغناطيسي عند تصميم تبديل مزودات الطاقة
• تقليل مساحة رقائق النحاس ثنائي الفينيل متعدد الكلور لعقد دائرة الضوضاء ، مثل التصريف ، والمجمع ، وعقد اللف الأولية والثانوية لأنابيب التبديل ، وما إلى ذلك ؛
• احتفظ بأطراف الإدخال والإخراج بعيدًا عن مكونات الضوضاء ، مثل لفائف أسلاك المحولات ، وقلوب المحولات ، والمشتتات الحرارية لأنابيب التبديل ، وما إلى ذلك ؛
• احتفظ بالمكونات الصاخبة (مثل لفائف أسلاك المحولات غير المحمية ، وقلوب المحولات غير المحمية والمفاتيح ، وما إلى ذلك) بعيدًا عن حافة العلبة ، والتي من المحتمل أن تكون قريبة من السلك الأرضي الخارجي في ظل التشغيل العادي ؛
• إذا لم يكن المحول محميًا بالمجال الكهربائي ، احتفظ بالواقي والمشتت الحراري بعيدًا عن المحول ؛
• تصغير مساحة الحلقات الحالية التالية: المعدلات الثانوية (الخرج) ، أجهزة طاقة التحويل الأولية ، خطوط محرك البوابة (القاعدة) ، المقومات المساعدة ؛
• لا تخلط حلقة التغذية المرتدة من البوابة (القاعدة) بدائرة المفتاح الأساسي أو دائرة المعدل الإضافي ؛
• ضبط وتحسين قيمة مقاومة التخميد بحيث لا يصدر صوت رنين أثناء الوقت الميت للمفتاح ؛
• منع تشبع محث مرشح EMI.
• احتفظ بعقد الدوران ومكونات الدائرة الثانوية بعيدًا عن درع الدائرة الأولية أو المشتت الحراري للمفتاح ؛
• احتفظ بعقد تأرجح الدائرة الأولية وأجسام المكونات بعيدًا عن الواقيات أو المشتتات الحرارية ؛
• ضع مرشح EMI للمدخلات عالية التردد بالقرب من كابل الإدخال أو طرف الموصل ؛
• حافظ على مرشح EMI للخرج عالي التردد بالقرب من أطراف سلك الإخراج ؛
• احتفظ بمسافة معينة بين الرقائق النحاسية لثنائي الفينيل متعدد الكلور على الجانب المقابل لمرشح EMI وجسم المكون ؛ ضع بعض المقاومات على خط المعدل للملف المساعد ؛ توصيل مقاومات التخميد بالتوازي مع ملف الشريط المغناطيسي ؛ قم بتوصيل طرفي مرشح RF الناتج في مقاومة التخميد المتوازية ؛
• يُسمح بوضع مكثف سيراميك 1nF / 500V أو سلسلة من المقاومات في تصميم PCB ، والتي يتم توصيلها عبر الطرف الثابت الأساسي للمحول والملف الإضافي ؛
• احتفظ بفلتر EMI بعيدًا عن محول الطاقة ، خاصةً في نهاية الغلاف ؛
• إذا كانت مساحة PCB كافية ، فيمكن ترك مسامير لف اللفات الواقية وموضع وضع مخمدات RC على لوحة الدوائر المطبوعة ، ويمكن توصيل مخمدات RC عبر طرفي لفائف التدريع ؛
• ضع مكثف رصاص شعاعي صغير (Miller ، 10 بيكوفاراد / 1 كيلو فولت) بين المصرف وبوابة طاقة التحويل FET إذا سمحت المساحة بذلك ؛
• ضع مخمدًا صغيرًا RC على خرج التيار المستمر إذا سمحت المساحة بذلك ؛
• لا تضع مقبس التيار المتردد مقابل المشتت الحراري للمفتاح الأساسي.

الإجراءات المضادة للتداخل الكهرومغناطيسي في الإشعاع
ضجيج النطاق العريض المفرط في نطاق التردد 30-300 ميجا هرتز
1. تحقق من خلال إضافة حلقة مغناطيسية للفصل (يمكن فتحها وإغلاقها) على خط الطاقة. إذا كان هناك تحسن ، فهذا يعني أنه مرتبط بخط الكهرباء. يتم استخدام طرق التصحيح التالية: إذا كان الجهاز يحتوي على مرشح متكامل ، فتحقق مما إذا كان تأريض الفلتر صحيحًا. جيد ، سواء كان السلك الأرضي قصيرًا قدر الإمكان ؛

2. يفضل تأريض المرشح بغلاف معدني مباشرة من خلال مساحة كبيرة من الترابط بين الغلاف والأرض. تحقق مما إذا كان سطرا الإدخال والإخراج للمرشح قريبان من بعضهما البعض. ضبط السعة للمكثف X / Y بشكل مناسب ، ومحاثة الوضع التفاضلي ومحاثة ملف الخنق للوضع الشائع ؛ انتبه لقضايا السلامة عند ضبط مكثف Y ؛ قد يؤدي تغيير المعلمات إلى تحسين إشعاع قسم معين ، ولكنه سيؤدي إلى تغييرات أخرى في التردد. ضعيف ، لذا عليك أن تستمر في محاولة العثور على أفضل مجموعة. إنها طريقة جيدة لزيادة قيمة المقاومة بشكل مناسب على قطب الزناد ؛ يمكن أيضًا تقليله بشكل فعال عن طريق توصيل مكثف صغير بمجمع ترانزستور التبديل (أو استنزاف ترانزستور MOS) أو مقوم الإخراج الثانوي بضوضاء تبديل الوضع المشترك الأرضي.

3. يجب أن تتحكم لوحة إمداد الطاقة في منطقة العودة لكل حلقة أثناء توصيل أسلاك PCB ، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من إشعاع الوضع التفاضلي. إضافة 104/103 مكثفات إلى تتبعات طاقة ثنائي الفينيل متعدد الكلور لفصل الطاقة ؛ عند توصيل لوحة متعددة الطبقات ، يجب أن يكون مستوى الطاقة والمستوى الأرضي قريبين من بعضهما البعض ؛ قم بتعيين حلقة مغناطيسية على خط الطاقة للمقارنة والتحقق ، والتي يمكن إضافتها على لوحة واحدة لاحقًا. يتم استخدام محاثات الوضع الشائع لتحقيق ذلك ، أو يتم حقن حلقة مغناطيسية على الكابل. يجب أن يكون طول الخط L لخط الإدخال AC قصيرًا قدر الإمكان ؛ داخل معدات التدريع ، ما إذا كان هناك مصدر تداخل بالقرب من الفتحات ؛ ما إذا كان هناك طلاء عازل تم رشه على مفاصل التراكب للأجزاء الهيكلية ، استخدم قماش الصنفرة لمسح الطلاء العازل لإجراء اختبار مقارن. تحقق مما إذا كان برغي التأريض قد تم رشه بطلاء عازل وما إذا كان التأريض جيدًا.

Lisun تم العثور على Instruments Limited بواسطة LISUN GROUP في 2003. LISUN تم اعتماد نظام الجودة بشكل صارم من قبل ISO9001: 2015. كعضو في CIE ، LISUN تم تصميم المنتجات بناءً على CIE و IEC ومعايير دولية أو وطنية أخرى. حصلت جميع المنتجات على شهادة CE ومصادق عليها من قبل مختبر الطرف الثالث.

نحن المنتجات الرئيسية هي مقياس المنظار, دمج المجال, الطيف, مولد عرام, ESD محاكي البنادق, استقبال EMI, معدات اختبار EMC, اختبار السلامة الكهربائية, غرفة البيئة, غرفة درجة الحرارة, غرفة المناخ, الغرفة الحرارية, تجربة بخاخ الملح, غرفة اختبار الغبار, اختبار للماء, اختبار RoHS (EDXRF), اختبار توهج الأسلاك و  اختبار لهب الإبرة.

لا تتردد في الاتصال بنا إذا كنت بحاجة إلى أي دعم.
قسم التكنولوجيا: Service@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8615317907381
قسم المبيعات: Sales@Lisungroup.com، Cell / WhatsApp: +8618117273997

العلامات:EMI-9KA , EMI-9KB