Analýza příčin elektromagnetického rušení ve spínaném zdroji
Spínaný zdroj lze rozdělit na plný můstek, poloviční můstek, push-pull a tak dále podle typu hlavního obvodu, ale bez ohledu na to, který typ spínaného zdroje bude při práci produkovat silný hluk. Jsou vedeny v běžném nebo diferenciálním režimu přes elektrické vedení a také vyzařují do okolního prostoru. Spínaný napájecí zdroj je také citlivý na vnější šum napadající rozvodnou síť a je přenášen do jiných elektronických zařízení, aby způsoboval rušení.
Po přivedení střídavého napájení do spínaného zdroje je můstkovými usměrňovači V1 ~ V4 usměrněno na stejnosměrné napětí Vi, které je přivedeno na primár L1 vysokofrekvenčního transformátoru a spínací elektronku V5. Základna spínací elektronky V5 přivádí vysokofrekvenční obdélníkovou vlnu o desítkách až stovkách kilohertzů a její opakovací frekvence a střída jsou určeny požadavky na výstupní stejnosměrné napětí VO. Pulzní proud zesílený spínací trubicí je připojen k sekundárnímu obvodu vysokofrekvenčním transformátorem. Poměr primárních závitů vysokofrekvenčního transformátoru je také dán požadavkem výstupního stejnosměrného napětí VO. Vysokofrekvenční pulzní proud je usměrněn diodou V6 a filtrován C2, aby se stal stejnosměrným výstupním napětím VO. Proto spínaný zdroj bude v následujících spojích produkovat šum, který tvoří elektromagnetické rušení.
(1) Vysokofrekvenční spínací proudová smyčka složená z primáru L1 vysokofrekvenčního transformátoru, spínací trubice V5 a filtračního kondenzátoru C1 může generovat velké prostorové záření. Pokud je kondenzátorový filtr nedostatečný, vysokofrekvenční proud bude veden do vstupního střídavého napájení v diferenciálním režimu.
(2) Sekundární vysokofrekvenční transformátor L2, usměrňovací dioda V6 a filtrační kondenzátor C2 rovněž tvoří vysokofrekvenční spínací proudovou smyčku, která bude generovat prostorové záření. Pokud je kondenzátorový filtr nedostatečný, vysokofrekvenční proud se smísí s výstupním stejnosměrným napětím ve formě diferenciálního režimu pro vnější vedení.
(3) Mezi primárem a sekundárem vysokofrekvenčního transformátoru jsou distribuované kondenzátory Cd a vysokofrekvenční napětí primáru bude přímo připojeno k sekundárnímu přes tyto distribuované kondenzátory, což má za následek šum ve společném režimu ve stejném fáze na dvou výstupních stejnosměrných napájecích vedeních sekundáru. Pokud je impedance dvou vodičů vůči zemi nevyvážená, změní se také na šum v diferenciálním režimu.
(4) Výstupní usměrňovací dioda V6 bude generovat zpětný rázový proud. Když je dioda zapnuta v propustném směru, náboj v PN přechodu se bude akumulovat, a když je dioda přivedena zpětným napětím, nahromaděný náboj zmizí a vytvoří zpětný proud. Vzhledem k tomu, že spínací proud musí být usměrněn diodou, je doba, za kterou se dioda rozsvítí a zhasne, velmi krátká a dojde k rázu zpětného proudu, aby uložený náboj v krátké době zmizel. Vysokofrekvenční útlumové oscilace jsou způsobeny distribuovanou indukčností, distribuovanou kapacitou a přepětím ve výstupním vedení DC, což je druh šumu v diferenciálním režimu.
(5) Zátěž spínací elektronky V5 je primární cívka L1 vysokofrekvenčního transformátoru, což je indukční zátěž. Proto, když je spínač zapnutý a vypnutý, bude na obou koncích elektronky vysoké rázové špičkové napětí a tento šum bude veden na vstupní a výstupní svorky.
(6) Mezi kolektorem spínací trubice V5 a zářičem K je rozmístěný kondenzátor CI, takže vysokofrekvenční spínací proud poteče do zářiče K přes CI, poté k zemi podvozku a nakonec k ochrannému uzemnění. PE střídavého napájecího vedení připojeného k uzemnění šasi, čímž se generuje záření v běžném režimu. Silová vedení L a N mají určitou impedanci vůči PE. Pokud je impedance nevyvážená, bude šum běžného režimu převeden na šum diferenciálního režimu.
