Interferența și suprimarea sursei de alimentare cu comutare
Interferența generată de sursa de comutație în sine pune în pericol direct funcționarea normală a dispozitivelor electronice. Suprimarea zgomotului electromagnetic al sursei de alimentare în comutație în sine este un subiect important în dezvoltarea și proiectarea surselor de alimentare cu comutație. Acest articol prezintă pe scurt mecanismul de generare și propagare a interferențelor electromagnetice în sursele de alimentare cu comutație și rezumă câteva metode principale pentru suprimarea generării și propagarea interferențelor electromagnetice în sursele de alimentare cu comutație.
Sursa de comutare, ca dispozitiv de alimentare pentru dispozitive electronice, are avantajele dimensiunilor mici, greutății reduse și eficienței ridicate și a fost utilizată pe scară largă în circuitele digitale. Cu toate acestea, datorită stării sale de comutare de înaltă frecvență, este o sursă de interferență puternică, iar interferențele generate de aceasta pun în pericol direct funcționarea normală a dispozitivelor electronice. Prin urmare, suprimarea zgomotului electromagnetic al sursei de alimentare cu comutare în sine și îmbunătățirea imunității acesteia la interferențe electromagnetice pentru a asigura funcționarea sigură și fiabilă pe termen lung a dispozitivelor electronice este un subiect important în dezvoltarea și proiectarea surselor de alimentare cu comutație.
Generarea de interferențe de alimentare cu comutare
Interferența surselor de alimentare în comutație este în general împărțită în două categorii: în primul rând, interferența formată din componentele interne ale surselor de alimentare în comutație; Al doilea este interferența cauzată de factori externi în sursa de comutare. Ambele implică atât factori umani, cât și naturali.
Interferența internă a sursei de comutare
EMI generat de comutarea surselor de alimentare este cauzat în principal de interferența curentului armonic de ordin înalt generată de redresorul de bază și interferența de tensiune de vârf generată de circuitul de conversie a puterii.
Redresor de bază
Procesul de rectificare al unui redresor de bază este cea mai frecventă cauză a EMI. Acest lucru se datorează faptului că unda sinusoidală AC de frecvență de putere nu mai este un curent cu o singură frecvență după rectificare, ci devine o componentă DC și o serie de componente armonice cu frecvențe diferite. Armonicele (în special armonicile de ordin superior) vor genera interferențe de conducție și interferențe de radiații de-a lungul liniei de transmisie, provocând distorsiuni ale curentului frontal. Pe de o parte, va provoca distorsiunea formei de undă de curent conectată la linia sa de alimentare frontală, iar pe de altă parte, va genera interferențe de frecvență radio prin linia de alimentare.
Circuit de conversie a puterii
Circuitul de conversie a puterii este nucleul sursei de alimentare reglate prin comutator, care produce o lățime de bandă largă și armonici bogate. Principalele componente care generează această interferență de impuls sunt
1) Există o capacitate distribuită între tubul comutatorului și radiatorul său, carcasă și cablurile din interiorul sursei de alimentare. Când tubul comutatorului curge printr-un curent de impuls mare (în general o undă dreptunghiulară), forma de undă conține multe componente de înaltă frecvență; În același timp, parametrii dispozitivului utilizați pentru a opri sursa de alimentare, cum ar fi timpul de stocare al tranzistorului de putere a comutatorului, curentul mare al etapei de ieșire și timpul de recuperare inversă a diodei redresoare a comutatorului, pot provoca o eroare instantanee. scurtcircuit în circuit, generând un curent mare de scurtcircuit. În plus, sarcina tubului comutator este un transformator de înaltă frecvență sau un inductor de stocare a energiei. În momentul conducției tubului comutator, există un curent de pornire mare în primarul transformatorului, provocând zgomot de vârf.
2) Transformatorul dintr-o sursă de comutare a transformatorului de înaltă frecvență este utilizat pentru izolarea și transformarea tensiunii, dar din cauza inductanței de scurgere, poate fi generat zgomot de inducție electromagnetică; În același timp, în condiții de înaltă frecvență, capacitatea distribuită între straturile transformatorului va transmite zgomot armonic de ordin înalt de la partea primară la partea secundară, în timp ce capacitatea distribuită a transformatorului către carcasă formează un alt nivel ridicat. calea de frecvență, facilitând cuplarea câmpului electromagnetic generat în jurul transformatorului și formarea zgomotului pe alte cabluri.
3) Când dioda redresoare secundară a diodei redresoare este utilizată pentru redresarea de înaltă frecvență, datorită factorului timpului de recuperare inversă, sarcina acumulată în curentul direct nu poate fi eliminată imediat când se aplică tensiunea inversă (datorită prezența purtătorilor și fluxul de curent). Odată ce panta de recuperare a curentului invers este prea mare, inductanța care curge prin bobină generează o tensiune de vârf, care va genera interferențe puternice de înaltă frecvență sub influența inductanței de scurgere a transformatorului și a altor parametri de distribuție, cu o frecvență de până la zeci. de MHz.
4) Condensatorii, inductoarele și sursele de alimentare cu comutare pe fire pot provoca modificări ale caracteristicilor componentelor de joasă frecvență datorită funcționării lor la frecvențe mai mari, rezultând zgomot.
