स्विचिंग विद्युत आपूर्ति के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को रोकने के उपाय

स्विचिंग विद्युत आपूर्ति के विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को रोकने के उपाय

आम तौर पर, स्विचिंग बिजली आपूर्ति का EMI नियंत्रण मुख्य रूप से फ़िल्टरिंग तकनीक, परिरक्षण तकनीक, सीलिंग तकनीक और ग्राउंडिंग तकनीक को अपनाता है। ट्रांसमिशन रूट के अनुसार EMI हस्तक्षेप को चालन हस्तक्षेप और विकिरण हस्तक्षेप में विभाजित किया जा सकता है। स्विचिंग बिजली आपूर्ति मुख्य रूप से हस्तक्षेप का संचालन करती है, और इसकी आवृत्ति रेंज सबसे चौड़ी होती है, लगभग 10kHz-30MHz। संचालित हस्तक्षेप को दबाने के लिए प्रतिवाद मूल रूप से तीन आवृत्ति बैंड में हल किए जाते हैं: 10kHz-150kHz, 150kHz-10MHz और ऊपर। सामान्य हस्तक्षेप मुख्य रूप से 10kHz से 150kHz की सीमा में होता है, जिसे आम तौर पर सामान्य LC फ़िल्टर द्वारा हल किया जाता है। सामान्य-मोड हस्तक्षेप मुख्य रूप से 150kHz-10 MHz की सीमा में होता है, जिसे आम तौर पर सामान्य-मोड अस्वीकृति फ़िल्टर द्वारा हल किया जाता है। 10MHz से ऊपर की आवृत्ति बैंड के लिए प्रतिवाद फ़िल्टर के आकार को सुधारना और विद्युत चुम्बकीय परिरक्षण उपाय करना है।

1 एसी इनपुट के साथ ईएमआई फिल्टर अपनाया गया है।
आम तौर पर, कंडक्टर पर हस्तक्षेप धारा संचारित करने के दो तरीके हैं: सामान्य मोड और अंतर मोड। सामान्य-मोड हस्तक्षेप वाहक तरल पदार्थ और पृथ्वी के बीच का हस्तक्षेप है: हस्तक्षेप का परिमाण और दिशा समान होती है, और यह बिजली आपूर्ति की किसी भी सापेक्ष पृथ्वी के बीच या तटस्थ रेखा और पृथ्वी के बीच मौजूद होता है, जो मुख्य रूप से du/dt द्वारा उत्पन्न होता है, और di/dt भी कुछ सामान्य-मोड हस्तक्षेप उत्पन्न करता है। अंतर मोड हस्तक्षेप वाहक तरल पदार्थों के बीच का हस्तक्षेप है: हस्तक्षेप परिमाण में बराबर और दिशा में विपरीत होता है, और यह बिजली आपूर्ति की चरण रेखा और तटस्थ रेखा और चरण रेखा और चरण रेखा के बीच मौजूद होता है। जब हस्तक्षेप धारा कंडक्टर पर संचारित होती है, तो यह सामान्य मोड और अंतर मोड दोनों में दिखाई दे सकती है।

एसी पावर ट्रांसमिशन लाइन में उपरोक्त दो प्रकार के हस्तक्षेप होते हैं, आमतौर पर कम आवृत्ति अंतर मोड हस्तक्षेप और उच्च आवृत्ति सामान्य मोड हस्तक्षेप। आम तौर पर, अंतर मोड हस्तक्षेप का आयाम छोटा होता है, आवृत्ति कम होती है, और हस्तक्षेप छोटा होता है; सामान्य-मोड हस्तक्षेप में बड़ा आयाम और उच्च आवृत्ति होती है, और यह तारों के माध्यम से विकिरण भी उत्पन्न कर सकता है, जो बहुत हस्तक्षेप करता है। यदि एसी बिजली आपूर्ति के इनपुट छोर पर एक उपयुक्त ईएमआई फिल्टर का उपयोग किया जाता है, तो विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को प्रभावी ढंग से दबाया जा सकता है। पावर लाइन ईएमआई फिल्टर का मूल सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है, जिसमें अंतर मोड कैपेसिटर C1 और C2 का उपयोग अंतर मोड हस्तक्षेप वर्तमान को शॉर्ट-सर्किट करने के लिए किया जाता है, जबकि मध्यवर्ती लाइन ग्राउंडिंग कैपेसिटर C3 और C4 का उपयोग सामान्य मोड हस्तक्षेप वर्तमान को शॉर्ट-सर्किट करने के लिए किया जाता है। कॉमन-मोड चोक कॉइल दो कॉइल से बना होता है जिसमें समान मोटाई होती है और एक ही दिशा में एक चुंबकीय कोर पर घाव होता है। यदि दो कॉइल के बीच चुंबकीय युग्मन बहुत करीब है, तो रिसाव अधिष्ठापन बहुत छोटा होगा, जो बिजली लाइन की आवृत्ति रेंज में खराब है।

मोड रिएक्शन बहुत छोटा हो जाएगा; जब लोड करंट कॉमन-मोड चोक से होकर बहता है, तो फेज लाइन पर सीरीज में जुड़े कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रेखाएं न्यूट्रल लाइन पर सीरीज में जुड़े कॉइल द्वारा उत्पन्न लाइनों के विपरीत होती हैं, और वे चुंबकीय कोर में एक दूसरे को रद्द कर देती हैं। इसलिए, बड़े लोड करंट के मामले में भी, चुंबकीय कोर संतृप्त नहीं होगा। कॉमन-मोड इंटरफेरेंस करंट के लिए, दो कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र एक ही दिशा में होते हैं, जो एक बड़ा इंडक्शन पेश करेगा, इस प्रकार कॉमन-मोड इंटरफेरेंस सिग्नल को कम करने में भूमिका निभाएगा। यहां, कॉमन मोड चोक कॉइल को उच्च पारगम्यता और अच्छी आवृत्ति विशेषताओं के साथ फेराइट चुंबकीय सामग्री से बनाया जाना चाहिए।

2 स्विचिंग तरंगरूप को बेहतर बनाने के लिए अवशोषण सर्किट का उपयोग करना
स्विच ट्यूब या डायोड के चालू और बंद होने के दौरान, ट्रांसफार्मर लीकेज इंडक्टेंस, लाइन इंडक्टेंस, डायोड स्टोरेज कैपेसिटेंस और वितरित कैपेसिटेंस होते हैं, जो स्विच ट्यूब के कलेक्टर, एमिटर और डायोड पर पीक वोल्टेज उत्पन्न करना आसान बनाते हैं। आमतौर पर, RC/RCD अवशोषण सर्किट और RCD सर्ज वोल्टेज अवशोषण सर्किट को अपनाया जाता है।

जब अवशोषण सर्किट पर वोल्टेज एक निश्चित आयाम से अधिक हो जाता है, तो प्रत्येक डिवाइस जल्दी से चालू हो जाती है, इस प्रकार सर्ज ऊर्जा जारी होती है और सर्ज वोल्टेज को एक निश्चित आयाम तक सीमित कर दिया जाता है। एक संतृप्त चुंबकीय कोर कॉइल या माइक्रोक्रिस्टलाइन चुंबकीय मोती स्विच ट्यूब के कलेक्टर और आउटपुट डायोड के सकारात्मक लीड पर श्रृंखला में जुड़े होते हैं, और सामग्री आम तौर पर कोबाल्ट (Co) होती है। जब सामान्य धारा गुजरती है, तो चुंबकीय कोर संतृप्त होता है और प्रेरण बहुत छोटा होता है। एक बार जब करंट रिवर्स दिशा में प्रवाहित होने वाला होता है, तो यह एक महान बैक ईएमएफ उत्पन्न करेगा, जो डायोड VD के रिवर्स सर्ज करंट को प्रभावी रूप से दबा सकता है।

3 स्विचिंग आवृत्ति मॉड्यूलेशन प्रौद्योगिकी का उपयोग करना
आवृत्ति नियंत्रण तकनीक इस तथ्य पर आधारित है कि स्विचिंग हस्तक्षेप की ऊर्जा मुख्य रूप से एक विशिष्ट आवृत्ति पर केंद्रित होती है और इसका स्पेक्ट्रम शिखर बड़ा होता है। यदि इन ऊर्जाओं को व्यापक आवृत्ति बैंड में फैलाया जा सकता है, तो हस्तक्षेप स्पेक्ट्रम के शिखर मूल्य को कम करने का उद्देश्य प्राप्त किया जा सकता है। आमतौर पर दो प्रसंस्करण विधियाँ होती हैं: यादृच्छिक आवृत्ति विधि और मॉड्यूलेशन आवृत्ति विधि।

यादृच्छिक आवृत्ति विधि सर्किट के स्विचिंग अंतराल में एक यादृच्छिक गड़बड़ी घटक जोड़ना है, ताकि स्विचिंग हस्तक्षेप ऊर्जा एक निश्चित आवृत्ति बैंड में फैल जाए। शोध से पता चलता है कि स्विचिंग हस्तक्षेप का स्पेक्ट्रम असतत शिखर पल्स हस्तक्षेप से निरंतर वितरित हस्तक्षेप में बदल गया है, और इसका शिखर मूल्य बहुत कम हो गया है।

मॉड्यूलेशन आवृत्ति विधि में सॉटूथ तरंग में मानव मॉड्यूलेशन तरंग (श्वेत शोर) को जोड़ना, हस्तक्षेप उत्पन्न करने वाले असतत आवृत्ति बैंड के चारों ओर साइडबैंड बनाना और हस्तक्षेप के असतत आवृत्ति बैंड को वितरित आवृत्ति बैंड में मॉड्यूलेट करना शामिल है। इस तरह, हस्तक्षेप ऊर्जा इन वितरण आवृत्ति बैंडों में फैल जाती है। कनवर्टर की कार्य विशेषताओं को प्रभावित न करने की शर्त के तहत, यह नियंत्रण विधि चालू और बंद करते समय हस्तक्षेप को अच्छी तरह से दबा सकती है।

4 सॉफ्ट-स्विचिंग तकनीक अपनाई गई है।
स्विचिंग पावर सप्लाई का एक हस्तक्षेप du/dt से आता है जब पावर स्विच ट्यूब चालू/बंद होती है। इसलिए, पावर स्विच ट्यूब के du/dt को कम करना स्विचिंग पावर सप्लाई के हस्तक्षेप को दबाने के लिए एक महत्वपूर्ण उपाय है। सॉफ्ट-स्विचिंग तकनीक स्विच ट्यूब के चालू/बंद होने के du/dt को कम कर सकती है।

यदि इंडक्शन और कैपेसिटेंस जैसे छोटे अनुनाद तत्व को ऑन-ऑफ सर्किट में जोड़ा जाता है, तो एक सहायक नेटवर्क बनेगा। स्विचिंग प्रक्रिया से पहले और बाद में अनुनाद प्रक्रिया को प्रेरित किया जाता है, ताकि स्विच चालू होने से पहले वोल्टेज शून्य हो जाए, ताकि स्विचिंग प्रक्रिया में वोल्टेज और करंट की ओवरलैपिंग घटना को समाप्त किया जा सके और स्विचिंग लॉस और हस्तक्षेप को कम किया जा सके या समाप्त भी किया जा सके। इस सर्किट को सॉफ्ट स्विचिंग सर्किट कहा जाता है।