Generování a potlačení elektromagnetického rušení (EMI) v přepínání napájecích zdrojů
Přepínání napájecí zdroje nejprve napraví napájení střídavého proudu do DC napájení, který je poté ovládán přepínáním zkumavek, aby se stal vysokofrekvenční. Nakonec je to výstup prostřednictvím rektifikace a filtračních obvodů, aby se získalo stabilní DC napětí. Proto obsahuje velké množství harmonického rušení. Mezitím vzhledem k indukci úniku transformátoru a píku způsobeného proudem zpětného zotavení výstupní diody bude generován různé stupně elektromagnetického rušení. Interference v napájecích zdrojích přepínače je soustředěna hlavně na komponenty s velkým napětím a změnami proudu (tj. DV/DT nebo DI/DT), zejména přepínací trubice, výstupní diody a vysokofrekvenční transformátory. Mezitím může toulavá kapacita přenášet hluk z napájecí sítě do napájení elektronického systému, což způsobuje rušení provozu elektronických obvodů. Zde budeme analyzovat příčiny několika interferencí a jejich spojených cest.
Interference filtrování generované výstupním rektifikací a filtračním obvodem spínacího napájecího zdroje běžně používá na výstupním konci obvody mostu a filtrování kondenzátoru. Vzhledem k nelinearitě diod usměrňovače a efektu skladování energie filtračních kondenzátorů se výstupní proud stává periodickým vrcholem s krátkou dobou a vysokou maximální hodnotou. Tento zkreslený vstupní proud obsahuje nejen základní komponenty, ale také hojné harmonické komponenty vyššího řádu.
Interference generované přepínači 2
Jádro přepínacího obvodu je také jedním z hlavních zdrojů rušení, které se skládá hlavně z přepínacích trubek a vysokofrekvenčních transformátorů. DV/DT generované přepínací trubicí má velké impulsy, široký frekvenční pás a hojné harmonické. Hlavním důvodem tohoto interference Pulse je:
(1) V okamžiku, kdy je zapnutá přepínací trubice, se v primární cívce transformátoru generuje velký přepěťový proud a na obou koncích primární cívky se objeví špičkové napětí s vysokým přepětí; V okamžiku, kdy je spínač vypnut, kvůli toku úniku primární cívky není část energie přenášena z primární cívky na sekundární cívku. Energie uložená v indukci úniku bude tvořit oscilaci rozpadu s vrcholem s mezipólovou kapacitou a odolností samotné spínací trubice, která bude překrývána na vypnutí napětí spínací trubice a vytvoří vypnuto špičkové napětí. Tento šum bude přenášen na vstupní a výstupní terminály a vytvoří prováděné rušení.
(2) Když se výstupní dioda provádí ve směru dopředu, hromadí se náboj uvnitř spojení PN. Když je dioda podrobena zpětnému napětí, akumulovaný náboj zmizí a generuje se zpětný proud. Vzhledem k vysoké frekvenci V v sekundárním obvodu rektifikace během přepínání je doba, kdy je přechod z vedení na mezní hodnotu, velmi krátký. Aby se uložený náboj zmizel v krátkém časovém období, generuje se nárůst zpětného proudu. V důsledku přítomnosti distribuované kapacitance a distribuované indukčnosti ve výstupu DC se interference způsobená přepětí stává vysokofrekvenčním útlumem a snižováním oscilace.
(3) Vysokofrekvenční spínací proudová smyčka složená z primární cívky, přepínací trubice a filtračního kondenzátoru vysokofrekvenčního transformátoru může generovat významné prostorové záření a vytvářet rušení záření.
