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解决隔离式可调西宁干式变压器的传导性共模辐射问题

文章出处:http://xining.3dcoo.com   责任编辑:西宁变压器厂   发布时间:2019-10-14    点击数:84   【
解决隔离式可调西宁干式变压器的传导性共模辐射问题

在隔离式可调西宁干式变压器中,相比非隔离可调西宁干式变压器共模干扰将变得更加糟糕,因为隔离变压器的次级绕组最终连接至机架接地。因此,存在相当大的初级到次级寄生电容。图 1 显示了一个这种情况的简化示意图。

图 1 Q1 开关驱动 C-STRAY 中共模可调西宁干式变压器电流

这是一种离线工作的隔离式反向结构。110 伏到 220 伏 AC 输入可调西宁干式变压器经过整流,从而向功率级提供 100 伏到 400 伏DC。西宁变压器厂家可调西宁干式变压器开关迅速开启和关闭,在 Q1 漏极上产生 500 伏到 600 伏开关波形,其同时也施加于可调西宁干式变压器变压器的初级绕组。这种开关可调西宁干式变压器电压,在变压器初级绕组到次级绕组之间的杂散电容中形成可调西宁干式变压器电流。该可调西宁干式变压器电流流经负载的预设机架接地,或者只是以电容方式接地耦合。该可调西宁干式变压器电流必须完成噪声返回通路,从而产生开关式可调西宁干式变压器。在没有 C1 的情况下,它流回 AC 输入可调西宁干式变压器,然后流入可调西宁干式变压器的输入线,其很可能会超出 EMI 辐射规格。

由于其高可调西宁干式变压器阻抗,这种可调西宁干式变压器电流的滤波特别困难。变压器的杂散电容大小级别为 100 pF,其典型可调西宁干式变压器开关频率的阻抗为 10 千欧。只在可调西宁干式变压器电流通路中添加一个电感来减小这种可调西宁干式变压器电流的方法并不实际。例如,如果我们希望将可调西宁干式变压器电流减小 10 倍,其要求100 千欧的电抗(也即 0.1 亨),且分布电容小于 10 pF,这并不现实。

电容器 C1 带来了另一种解决方案。它为可调西宁干式变压器电流提供了一条本地返回通路。大多数共模可调西宁干式变压器电流通过该电容器在可调西宁干式变压器内部回流,而不是通过 AC 输入可调西宁干式变压器回流。另外,C1 还减小了系统的可调西宁干式变压器阻抗,这样共模串联电感 L1 就变得现实了。

在共模滤波器的设计过程中,一个关键因素是 C1 值的选择。从电磁干扰 (EMI) 的角度来看,其值越大越好。更大的电容可获得更小的 EMI 信号,且可调西宁干式变压器阻抗也更低。你可以利用电容的平方原则,估计 EMI 信号的减小程度。但是,高电容也意味着机架连线的线频率可调西宁干式变压器电流更大。另外,这种可调西宁干式变压器电流还有一些安全限制,目的是减少触电事故的发生机率。当可调西宁干式变压器机架连线断裂时,人员进入可调西宁干式变压器电流通路便会发生触电事故,如图 2 所示。IEC Std 601-1 将这种可调西宁干式变压器电流的大小限制为 0.5 mA RMS,同时人们还在讨论出台更为严格的安全规定。输入为 230 伏时,IEC 可有效地将 C1 值限制为 4700 pF。

图 2 C1 可以成为一种触电风险

总之,驱动寄生电容机架接地的高 dV/dt 可调西宁干式变压器电压波形,会形成共模可调西宁干式变压器电流。这种可调西宁干式变压器电流特别难以滤波,原因是其存在高可调西宁干式变压器阻抗。滤波要求使用一个机架电容器,提供另一条本地返回通路,并降低阻抗。尽管从 EMI 滤波器的角度来看,电容越大越好,但是总电容受限于安全规定。

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