Analys av orsakerna till elektromagnetisk interferens i byte av strömförsörjning
Switchande strömförsörjning kan delas in i helbrygga, halvbrygga, push-pull och andra typer enligt huvudkretstypen. Oavsett vilken typ av strömförsörjning som helst, producerar den starkt brus under drift. De leder utåt genom kraftledningar på ett gemensamt eller differentiellt sätt, samtidigt som de strålar ut i det omgivande utrymmet. Växlande strömförsörjning är också känsliga för externt brus som inträngt av elnätet och överför det till andra elektroniska enheter för att generera störningar.
Efter att växelströmmen har matats in i omkopplingsströmförsörjningen organiseras brygglikriktaren V1-V4 i en likspänning Vi och tillförs den primära L1 och omkopplaren V5 i högfrekvenstransformatorn. Basingången för omkopplingsröret V5 är en högfrekvent rektangulär våg som sträcker sig från tiotals till hundratals kHz, och dess upprepningsfrekvens och arbetscykel bestäms av kraven för den utgående DC-spänningen VO. Pulsströmmen som förstärks av omkopplarröret är kopplad till sekundärkretsen med en högfrekvenstransformator. Förhållandet mellan det första varvet av en högfrekvenstransformator bestäms också av kraven på utgående DC-spänning VO. Den högfrekventa pulsströmmen likriktas av diod V6 och filtreras av C2 för att bilda en DC-utgångsspänning VO. Därför kommer strömförsörjningen att generera brus och bilda elektromagnetiska störningar i följande aspekter.
(1) Högfrekvent omkopplingsströmslinga som består av högfrekvenstransformatorns primära L1, omkopplarröret V5 och filterkondensatorn Cl kan generera stor rymdstrålning. Om kondensatorfiltreringen är otillräcklig kommer högfrekvent ström också att överföras till ingångsväxelströmsförsörjningen på ett differentiellt sätt.
(2) Den sekundära L2 av högfrekvenstransformatorn, likriktardioden V6 och filterkondensatorn C2 bildar också den högfrekventa omkopplingsströmslingan, som kommer att generera rymdstrålning. Om kondensatorns filter är otillräckligt kommer den högfrekventa strömmen att blandas på utgående DC-spänning i form av differentiell modulär form för att leda utåt.
(3) Det finns en distribuerad kondensator Cd mellan den primära och sekundära av högfrekvenstransformatorn, och den primära högfrekvensspänningen är direkt kopplad till den sekundära genom dessa distribuerade kondensatorer, vilket genererar common-mode-brus i samma fas på de två utgående DC-kraftledningarna från sekundären. Om impedansen för två ledningar till jord är obalanserad, kommer den också att omvandlas till differentiellt brus.
(4) Utgångslikriktardioden V6 kommer att generera omvänd överspänningsström. När dioden leder i framåtriktningen ackumuleras laddningen i PN-övergången. När dioden applicerar en omvänd spänning försvinner den ackumulerade laddningen och en omvänd ström genereras. Eftersom omkopplingsströmmen måste likriktas med en diod, är tiden för dioden att övergå från ledning till avstängning mycket kort, och på kort tid måste lagringsladdningen försvinna, vilket resulterar i en ökning av backströmmen. På grund av den fördelade induktansen, kapacitansen och överspänningen i DC-utgångsledningen, orsakas högfrekvent dämpningsoscillation, vilket är en typ av differentiellt brus.
(5) Belastningen på kopplingsröret V5 är den primära spolen L1 i högfrekvenstransformatorn, som är en induktiv belastning. Därför, när omkopplaren slås på eller av, kommer det att finnas en hög överspänningstoppspänning i båda ändarna av röret, och detta brus kommer att överföras till ingångs- och utgångsterminalerna.
(6) Det finns en fördelad kapacitans CI mellan kollektorn på omkopplarröret V5 och kylflänsen K, så högfrekvent omkopplingsström kommer att flyta genom CI till kylflänsen K, sedan till höljets jord och slutligen till skyddsjorden ledningen PE på växelströmsledningen ansluten till höljets jord, och genererar därigenom common mode-strålning. Kraftledningarna L och N har en viss impedans mot PE, och om impedansen är obalanserad kan common mode-brus också förvandlas till differentialmode-brus.
