Analýza příčin elektromagnetického rušení v napájení
Spínané zdroje lze rozdělit na plné můstky, poloviční můstky, push-pull a další typy podle typu hlavního obvodu. Bez ohledu na typ spínaného zdroje však při provozu produkuje silný hluk. Vedou ven přes elektrické vedení způsobem společného nebo diferenciálního režimu a zároveň vyzařují do okolního prostoru. Spínané napájecí zdroje jsou také citlivé na vnější šum vnikající do elektrické sítě a přenášejí jej do jiných elektronických zařízení, aby generovaly rušení.
Po přivedení střídavého proudu do spínaného zdroje je můstkový usměrňovač V1-V4 uspořádán do stejnosměrného napětí Vi a přiveden na primární L1 a spínač V5 vysokofrekvenčního transformátoru. Základním vstupem spínací elektronky V5 je vysokofrekvenční obdélníková vlna v rozsahu desítek až stovek kHz a její opakovací frekvence a pracovní cyklus jsou určeny požadavky na výstupní stejnosměrné napětí VO. Pulzní proud zesílený spínací trubicí je připojen k sekundárnímu obvodu vysokofrekvenčním transformátorem. Poměr prvního závitu vysokofrekvenčního transformátoru je také dán požadavky na výstupní stejnosměrné napětí VO. Vysokofrekvenční pulzní proud je usměrněn diodou V6 a filtrován C2 za vzniku stejnosměrného výstupního napětí VO. Proto bude spínaný zdroj generovat šum a vytvářet elektromagnetické rušení v následujících aspektech.
(1) Vysokofrekvenční spínací proudová smyčka složená z primární části L1 vysokofrekvenčního transformátoru, spínací trubice V5 a filtračního kondenzátoru C1 může generovat značné prostorové záření. Pokud je filtrování kondenzátoru nedostatečné, vysokofrekvenční proud bude také přenášen do vstupního střídavého napájení v diferenciálním režimu.
(2) Sekundární L2 vysokofrekvenčního transformátoru, usměrňovací dioda V6 a filtrační kondenzátor C2 rovněž tvoří vysokofrekvenční spínací proudovou smyčku, která generuje prostorové záření. Pokud je filtrování kondenzátoru nedostatečné, vysokofrekvenční proud se smísí s výstupním stejnosměrným napětím v diferenciálním režimu a bude veden ven.
(3) Mezi primárem a sekundárem vysokofrekvenčního transformátoru je distribuovaný kondenzátor Cd a vysokofrekvenční napětí primáru je přímo připojeno k sekundárnímu přes tyto distribuované kondenzátory, což generuje šum ve společném režimu ve stejné fázi na dvě výstupní stejnosměrná napájecí vedení sekundáru. Pokud je impedance dvou vodičů vůči zemi nevyvážená, přemění se také na šum v diferenciálním režimu.
(4) Výstupní usměrňovací dioda V6 bude generovat zpětný rázový proud. Když dioda vede v propustném směru, náboj se akumuluje v PN přechodu. Když dioda přivede zpětné napětí, nahromaděný náboj zmizí a vytvoří se zpětný proud. Protože spínací proud musí být usměrněn diodou, je doba přechodu diody z vedení do přerušení velmi krátká a během krátké doby musí zmizet akumulační náboj, což má za následek nárůst zpětného proudu. V důsledku distribuované indukčnosti, kapacity a rázu ve výstupním vedení stejnosměrného proudu dochází k vysokofrekvenčnímu útlumovému kmitání, což je typ šumu v diferenciálním režimu.
(5) Zátěž spínací trubice V5 je primární cívka L1 vysokofrekvenčního transformátoru, což je indukční zátěž. Proto při zapnutí nebo vypnutí spínače bude na obou koncích elektronky vysoké rázové špičkové napětí a tento šum se přenese na vstupní a výstupní svorky.
(6) Mezi kolektorem spínací trubice V5 a chladičem K je distribuovaná kapacita CI, takže vysokofrekvenční spínací proud bude protékat CI do chladiče K, poté do uzemnění pláště a nakonec do ochranného uzemnění. vodič PE střídavého elektrického vedení připojený k uzemnění krytu, čímž se generuje záření v běžném režimu. Napájecí vedení L a N mají určitou impedanci vůči PE, a pokud je impedance nevyvážená, může se také šum společného režimu transformovat na šum diferenciálního režimu.
