Generování a potlačení EMI ve spínaných napájecích zdrojích
Významnou nevýhodou spínaných napájecích zdrojů je schopnost generovat silné elektromagnetické rušení (EMI). Signály EMI mají široký frekvenční rozsah a určitou amplitudu a po vedení a vyzařování mohou znečišťovat elektromagnetické prostředí a způsobovat rušení komunikačních zařízení a elektronických produktů. Při nesprávném zacházení se samotný spínaný zdroj stane zdrojem rušení. Dopad elektromagnetického rušení na účinnost, výkon a použití spínaných zdrojů se stává stále žhavějším tématem. Tento článek analyzuje příčiny a cesty šíření elektromagnetického rušení u spínaných zdrojů napájení a navrhuje účinná opatření k potlačení rušení.
Významnou nevýhodou spínaných napájecích zdrojů je schopnost generovat silné elektromagnetické rušení (EMI). Signály EMI mají široký frekvenční rozsah a určitou amplitudu a po vedení a vyzařování mohou znečišťovat elektromagnetické prostředí a způsobovat rušení komunikačních zařízení a elektronických produktů. Při nesprávném zacházení se samotný spínaný zdroj stane zdrojem rušení. Dopad elektromagnetického rušení na účinnost, výkon a použití spínaných zdrojů se stává stále žhavějším tématem. Tento článek analyzuje příčiny a cesty šíření elektromagnetického rušení u spínaných zdrojů napájení a navrhuje účinná opatření k potlačení rušení.
1. Úvod
Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je v angličtině zkratka pro elektromagnetickou kompatibilitu. Zahrnuje dva významy: za prvé, elektromagnetické záření generované zařízením během provozu musí být omezeno na určitou úroveň; zadruhé, samotné zařízení musí mít určitou schopnost anti-rušení a musí mít tři prvky: zdroj rušení, spojovací kanál a citlivé tělo. Spínaný napájecí zdroj, který napájí elektronické obvody, má velký význam pro potlačení rušení a zajištění normálního a stabilního provozu elektronických systémů. Tento článek navrhuje účinná opatření k potlačení rušení analýzou zdrojů rušení a spojovacích kanálů ve spínaných napájecích zdrojích. A navrhl návrh a způsob výroby spínaných napájecích transformátorů.
2. Zdroje rušení a spojovací kanály ve spínaných zdrojích
Spínané zdroje nejprve usměrňují střídavý proud na stejnosměrný, který je pak řízen přepínáním elektronek, aby se stal vysokofrekvenčním-. Po průchodu usměrňovacími a filtračními obvody se získá stabilní stejnosměrné napětí, které obsahuje velké množství harmonického rušení. Mezitím v důsledku svodové indukčnosti transformátoru a špičky způsobené zpětným obnovovacím proudem výstupní diody budou generovány různé stupně elektromagnetického rušení. Rušení ve spínaných zdrojích se soustřeďuje především na součástky s velkými změnami napětí a proudu (tj. dv/dt nebo di/dt), zejména spínací elektronky, výstupní diody a vysokofrekvenční transformátory. Mezitím může rozptylová kapacita přenášet šum z elektrické sítě do napájecího zdroje elektronického systému, což způsobuje rušení provozu elektronických obvodů. Zde budeme analyzovat příčiny několika interferencí a jejich spojené cesty.
2.1 Filtrační rušení generované výstupním usměrňovacím a filtračním obvodem spínaného zdroje běžně využívá na výstupním konci můstkové usměrňovací a kondenzátorové filtrační obvody. V důsledku nelinearity usměrňovacích diod a efektu akumulace energie filtračních kondenzátorů se výstupní proud stává periodickým špičkovým proudem s krátkou dobou a vysokou špičkovou hodnotou. Tento zkreslený vstupní proud obsahuje nejen základní složky, ale také hojné- harmonické složky vyššího řádu.
