उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति के लिए विद्युत चुम्बकीय संगतता डिजाइन योजना
यदि उच्च-आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति की विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) समस्या को ठीक से संभाला जाता है, तो यह न केवल आसानी से पावर ग्रिड को प्रदूषित करता है और सीधे अन्य विद्युत उपकरणों के सामान्य संचालन को प्रभावित करता है, लेकिन अंतरिक्ष में प्रेषित होने पर आसानी से विद्युत चुम्बकीय प्रदूषण बनाता है, जिसके परिणामस्वरूप इलेक्ट्रोमैग्नेटिक कैपेसिटेंस (ईएमसी) समस्या के परिणामस्वरूप होता है। यह लेख रेलवे सिग्नल पावर सप्लाई पैनल में उपयोग किए जाने वाले 1200W (24V/50A) उच्च-आवृत्ति स्विच पावर मॉड्यूल में मानक से अधिक विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप के विश्लेषण पर केंद्रित है, और सुधार उपायों का प्रस्ताव करता है।
उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: संचालित हस्तक्षेप और विकिरणित हस्तक्षेप। आयोजित गड़बड़ी 30MHz से नीचे की आवृत्तियों के साथ AC बिजली स्रोतों के माध्यम से प्रचार करती है; विकिरण गड़बड़ी अंतरिक्ष के माध्यम से फैलती है, जिसमें 30 से 1000 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियाँ होती हैं।
उच्च आवृत्ति स्विचिंग बिजली की आपूर्ति में विद्युत चुम्बकीय गड़बड़ी स्रोतों का विश्लेषण
सर्किट में रेक्टिफायर और पावर ट्रांजिस्टर Q1, साथ ही पावर ट्रांजिस्टर Q2 से Q5, उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर T1, और आउटपुट रेक्टिफायर डायोड D1 से D2 से D2 से चित्र 1B में दिखाए गए सर्किट में, उच्च-फ़्रीक्वेंसी स्विचिंग पावर आपूर्ति के संचालन के दौरान उत्पन्न इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप के मुख्य स्रोत हैं। विशिष्ट विश्लेषण इस प्रकार है।
रेक्टिफायर की सुधार प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न उच्च-क्रम हार्मोनिक्स बिजली लाइन के साथ संचालित और विकिरणित गड़बड़ी उत्पन्न करेगा।
स्विचिंग पावर ट्रांजिस्टर उच्च-आवृत्ति चालन और कटऑफ राज्यों में काम करते हैं। स्विचिंग लॉस को कम करने के लिए, बिजली घनत्व और समग्र दक्षता में सुधार करने के लिए, ट्रांजिस्टर को स्विच करने की गति और समापन गति तेजी से और तेज हो रही है। आम तौर पर, कुछ माइक्रोसेकंड के भीतर, ट्रांजिस्टर को स्विच करना इस गति से खुला और बंद हो जाता है, जिससे सर्ज वोल्टेज और सर्ज करंट होता है, जो उच्च-आवृत्ति और उच्च-वोल्टेज पीक हार्मोनिक्स उत्पन्न करेगा, जिससे अंतरिक्ष और एसी इनपुट लाइनों में विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप होगा।
एक ही समय में जब उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर T1 बिजली रूपांतरण करता है, तो यह एक वैकल्पिक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अंतरिक्ष में विकिरण करता है, जिससे विकिरण की गड़बड़ी होती है। ट्रांसफार्मर के प्राथमिक चरणों के बीच वितरित समाई के माध्यम से एसी इनपुट सर्किट के लिए ट्रांसफार्मर दोलन और युगल के वितरित इंडक्शन और कैपेसिटेंस, ट्रांसफॉर्मर के प्राथमिक चरणों के बीच, गड़बड़ी की गई गड़बड़ी का गठन किया।
जब आउटपुट वोल्टेज अपेक्षाकृत कम होता है, तो आउटपुट रेक्टिफायर डायोड एक उच्च-आवृत्ति स्विचिंग स्थिति में संचालित होता है और यह विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप का एक स्रोत भी है।
डायोड के परजीवी इंडक्शन और जंक्शन कैपेसिटेंस के कारण, साथ ही रिवर्स रिकवरी करंट का प्रभाव, यह उच्च वोल्टेज और वर्तमान परिवर्तन दरों पर संचालित होता है। डायोड का रिवर्स रिकवरी समय, पीक करंट का प्रभाव जितना अधिक होगा और डिस्टर्बेंस सिग्नल को मजबूत करता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च-आवृत्ति क्षीणन दोलन होता है, जो एक प्रकार का डिफरेंशियल मोड कंडक्शन डिस्टर्बेंस है।
