Smetnje i suzbijanje prekidačkog napajanja
Smetnje koje stvara samo prekidačko napajanje direktno ugrožavaju normalan rad elektronskih uređaja. Suzbijanje elektromagnetne buke samog prekidačkog napajanja je važna tema u razvoju i projektovanju prekidačkih izvora napajanja. Ovaj članak ukratko predstavlja mehanizam stvaranja i širenja elektromagnetnih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja, te sumira nekoliko glavnih metoda za suzbijanje stvaranja i širenja elektromagnetnih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja.
Prekidačko napajanje, kao uređaj za napajanje elektronskih uređaja, ima prednosti male veličine, male težine i visoke efikasnosti, te se široko koristi u digitalnim kolima. Međutim, zbog svog visokofrekventnog komutacionog stanja, on je snažan izvor smetnji, a smetnje koje on stvara direktno ugrožava normalan rad elektronskih uređaja. Stoga je suzbijanje elektromagnetnog šuma samog prekidačkog napajanja i poboljšanje njegove otpornosti na elektromagnetne smetnje kako bi se osigurao dugoročan siguran i pouzdan rad elektronskih uređaja važna tema u razvoju i projektovanju prekidačkih izvora napajanja.
Generiranje smetnji prekidačkog napajanja
Smetnje prekidačkih izvora napajanja generalno se dele u dve kategorije: prvo, smetnje koje stvaraju unutrašnje komponente prekidačkih izvora napajanja; Drugi je smetnje uzrokovano vanjskim faktorima u prekidačkom napajanju. Oba uključuju i ljudske i prirodne faktore.
Interne smetnje prekidačkog napajanja
EMI generiran prekidačkim izvorima napajanja uglavnom je uzrokovan interferencijom harmonijske struje visokog reda koju generiše osnovni ispravljač i interferencijom vršnog napona koju generiše strujni krug za pretvaranje energije.
Osnovni ispravljač
Proces ispravljanja osnovnog ispravljača je najčešći uzrok EMI. To je zato što AC sinusni val frekvencije snage više nije jednofrekventna struja nakon ispravljanja, već postaje istosmjerna komponenta i niz harmonijskih komponenti s različitim frekvencijama. Harmonici (posebno harmonici višeg reda) će generirati smetnje provodljivosti i radijacijske smetnje duž dalekovoda, uzrokujući izobličenje struje na prednjem kraju. S jedne strane, to će uzrokovati izobličenje trenutnog valnog oblika spojenog na njegov prednji naponski vod, as druge strane će generirati radiofrekventne smetnje kroz dalekovod.
Krug za pretvaranje snage
Kolo za pretvaranje energije je jezgro prekidača reguliranog napajanja, koje proizvodi širok propusni opseg i bogate harmonike. Glavne komponente koje stvaraju ovu pulsnu interferenciju su
1) Postoji raspoređeni kapacitet između cijevi prekidača i njenog hladnjaka, školjke i vodova unutar izvora napajanja. Kada prekidačka cijev teče kroz veliku impulsnu struju (obično pravokutni val), talasni oblik sadrži mnogo visokofrekventnih komponenti; Istovremeno, parametri uređaja koji se koriste za isključivanje napajanja, kao što su vrijeme skladištenja tranzistora prekidača snage, velika struja izlaznog stupnja i obrnuto vrijeme oporavka ispravljačke diode prekidača, mogu uzrokovati trenutnu kratki spoj u strujnom kolu, stvarajući veliku struju kratkog spoja. Osim toga, opterećenje cijevi prekidača je visokofrekventni transformator ili induktor za pohranu energije. U trenutku provođenja cijevi prekidača, postoji velika udarna struja u primarnoj transformatorskoj osnovi, što uzrokuje vršni šum.
2) Transformator u visokofrekventnom transformatorskom prekidačkom napajanju koristi se za izolaciju i transformaciju napona, ali zbog induktivnosti curenja može se generisati šum elektromagnetne indukcije; Istovremeno, pod visokofrekventnim uslovima, raspoređeni kapacitet između slojeva transformatora će prenositi harmonijski šum visokog reda sa primarne strane na sekundarnu stranu, dok raspoređena kapacitivnost transformatora prema kućištu formira još jedan visoki šum. frekvencijski put, što olakšava da se elektromagnetsko polje generirano oko transformatora spoji i stvori šum na drugim vodovima.
3) Kada se sekundarna bočna ispravljačka dioda ispravljačke diode koristi za visokofrekventno ispravljanje, zbog faktora vremena povratnog oporavka, naboj akumuliran u pravoj struji ne može se odmah eliminirati kada se primijeni obrnuti napon (zbog prisustvo nosilaca i protok struje). Jednom kada je nagib povrata obrnute struje prevelik, induktivnost koja teče kroz zavojnicu stvara vršni napon, koji će generirati jake visokofrekventne smetnje pod utjecajem induktivnosti curenja transformatora i drugih parametara distribucije, s frekvencijom do desetina od MHz.
4) Kondenzatori, induktori i žičana prekidačka napajanja mogu uzrokovati promjene u karakteristikama niskofrekventnih komponenti zbog njihovog rada na višim frekvencijama, što rezultira bukom.
