高频开关电源的自动换向开关及其EMC设计详解

安装

将电镀整流器在生产现场安置到位后，连接整流器和换向开关的铜排，换向开关需要用地脚螺丝固定，连接换向开关和镀槽电极的铜排，将控制盒安置在观察操作方便的位置。连接整流器电源(380V三相三线)，连接换向开关电源(380V三相四线)。并接好水管。

换向开关在第一次使用前和每次重新连接换向开关的电源线后，必须先检查确认电机转向。

将控制盒上的“手动/自动”开关打到“手动”，合上给换向开关供电的开关，按动控制盒上的正向按钮或反向按钮，看换向开关的马达的转动方向与标示的方向是否一致，如果不一致，应调换换向开关输入电源线的任意两条相线，再按上面的方法进行检查。确认转动方向与标示相同后，换向开关可以使用了。

使用

本自动换向开关有自动和手动两种操作方式，控制盒如下图：

自动操作

将控制盒上的启动开关(开机/关机)打到“关机”，将“手动/自动”开关打到“自动”，按生产工艺设定“恒压/恒流”和反向定时器和正向定时器的时间，第一次使用时将反向调节和正向调节旋钮逆时针调到最小。

按通整流器和换向开关的380V电源，控制盒上的“换向开关电源”指示灯亮。

将启动开关打到“开机”，按下控制盒上的自动启动按钮，换向开关向反向行进(马达工作指示灯亮)，反向到位后(反向到位指示灯亮)，整流器开始工作，换向开关反向输出，反向定时器开始计时，此时可按生产工艺调整好反向工作电压/电流。反向定时器时间到，换向开关向正向行进(马达工作指示灯亮)，整流器停机，正向到位后(正向到位指示灯亮)，整流器开始工作，换向开关正向输出，正向定时器开始计时，此时可按生产工艺调整好正向工作电压/电流。正向定时器时间到，整流器停机，报警器报警，一次工作循环完成，如不连续工作，应及时关闭启动开关。

自动工作过程中如需停止，可按下控制盒上的停止按钮，整流器停止工作。再次按自动启动按钮，整流器和换向开关自动程序从头开始运行。手动操作

将控制盒上的启动 开关 (开机/关机)打到“关机”，将“手动/自动” 开关 打到“手动”，按生产工艺设定“恒压/恒流”，第一次使用时将反方向调节和正向调节旋钮逆时针调到最小。

按通整流器和换向开关的380V电源，控制盒上的“换向开关电源”指示灯亮。

将启动开关打到“开机”，如果换向开关转换(正向或反向)到位(正向或反向到位指示灯亮)，整流器开始工作。如果换向开关没有到位，可根据需要按下正向或反向按钮，到位后，整流器自动开机工作。工作中如果需要换向，只要按下相应的按钮(正向或反向)整流器就会停机，待换向完成后自动开机。

高频逆变电路的EMC设计

高频逆变电路的EMC设计如图1所示。

C2，C3，VT2，VT3组成半桥逆变电路，VT2，VT3为IGBT或MOSFET等开关管。R4和C4构成EMI吸收回路，或在VT2，VT3两端并联C5，C6，由于VT2，VT3开通和关断时，开关时间很短以及引线电感、变压器漏感的存在，回路会产生较高的di/dt，du/dt，从而形成EMI。C4，C5，C6采用低感电容，其容量的大小由公式LI2/2=C△U2/2求得C的值(L为回路电感，I为回路电流，△U为过冲电压值)。输出整流电路的EMC设计

输出整流电路的EMC设计如图2所示。

VD6为整流二极管，VD7为续流二极管。由于VD6，VD7工作于高频开关状态，是产生EMI的主要源头。把R5，C12和R6，C13分别连接成VD6，VD7的吸收回路，用于吸收其开关时产生的电压尖峰。

减少整流二极管的数量可减少EMI的能量，因此，在同等条件下采用半波整流比全波整流和全桥整流产生的EMI要小。为减少二极管的EMI，选用具有软恢复特性的、反向恢复电流小的且时间短的二极管。

结 语

电磁兼容(EMC)是一个十分复杂的问题，在设计高频开关电源时，应对电源可能的电磁环境进行充分估计，尽可能全面地考虑高频开关电源与外界环境的耦合途径，利用各种抑制干扰技术来消除干扰耦合，增强高频开关电源的抗干扰能力。主要的措施包括合适的接地，良好的搭接，合理的布线及屏蔽、滤波、限幅等。只有在设计时充分考虑EMC的设计，才能使高频开关电源的电磁干扰降到最低点。