Analiza uzroka elektromagnetnih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja
Prekidački izvori napajanja mogu se podijeliti na puni most, polumost, push-pull i druge tipove prema tipu glavnog kola. Međutim, bez obzira na vrstu prekidačkog napajanja, proizvodi jaku buku tokom rada. Oni provode prema van kroz dalekovode na zajednički ili diferencijalni način, a istovremeno zrače u okolni prostor. Prekidački izvori napajanja su također osjetljivi na vanjsku buku koju prodire električna mreža i prenose je na druge elektronske uređaje kako bi generirali smetnje.
Nakon što se naizmjenična struja unese u sklopno napajanje, mosni ispravljač V1-V4 se organizira u istosmjerni napon Vi i primjenjuje na primarni L1 i prekidač V5 visokofrekventnog transformatora. Osnovni ulaz prekidačke cevi V5 je visokofrekventni pravougaoni talas u rasponu od desetina do stotina kHz, a njegova frekvencija ponavljanja i radni ciklus su određeni zahtevima izlaznog jednosmernog napona VO. Impulsna struja pojačana prekidačkom cijevi je spojena na sekundarni krug pomoću visokofrekventnog transformatora. Omjer prvog zavoja visokofrekventnog transformatora također je određen zahtjevima izlaznog istosmjernog napona VO. Impulsna struja visoke frekvencije se ispravlja diodom V6 i filtrira sa C2 da bi se formirao DC izlazni napon VO. Stoga će sklopno napajanje stvarati šum i stvarati elektromagnetne smetnje u sljedećim aspektima.
(1) Visokofrekventna sklopna strujna petlja sastavljena od primarnog transformatora visoke frekvencije L1, prekidačke cijevi V5 i filterskog kondenzatora C1 može generirati veliko zračenje prostora. Ako je kondenzatorsko filtriranje nedovoljno, visokofrekventna struja će se također prenijeti na ulazno napajanje naizmjeničnom strujom na diferencijalni način.
(2) Sekundarni L2 visokofrekventnog transformatora, ispravljačka dioda V6 i filtarski kondenzator C2 također formiraju visokofrekventnu sklopnu strujnu petlju, koja će generirati svemirsko zračenje. Ako je filter kondenzatora nedovoljan, visokofrekventna struja će se pomiješati na izlaznom istosmjernom naponu u obliku diferencijalnog modularnog oblika za provođenje prema van.
(3) Između primara i sekundara visokofrekventnog transformatora postoji distribuirani kondenzator Cd, a visokofrekventni napon primara je direktno povezan sa sekundarom preko ovih distribuiranih kondenzatora, stvarajući uobičajeni šum u istoj fazi na dva izlazna DC strujna voda sekundara. Ako je impedansa dvije žice prema zemlji neuravnotežena, ona će se također transformirati u šum diferencijalnog moda.
(4) Izlazna ispravljačka dioda V6 će generirati obrnutu udarnu struju. Kada dioda vodi u smjeru naprijed, naboj se akumulira unutar PN spoja. Kada dioda primijeni obrnuti napon, akumulirani naboj nestaje i stvara se reverzna struja. Budući da se struja prebacivanja treba ispraviti diodom, vrijeme za diodu za prijelaz iz provodljivosti u prekid je vrlo kratko, a u kratkom vremenskom periodu, naboj za skladištenje mora nestati, što rezultira porastom obrnute struje. Zbog distribuirane induktivnosti, kapacitivnosti i prenapona u DC izlaznoj liniji, dolazi do oscilacije prigušenja visoke frekvencije, što je vrsta šuma diferencijalnog moda.
(5) Opterećenje prekidačke cijevi V5 je primarni kalem L1 visokofrekventnog transformatora, koji je induktivno opterećenje. Stoga, kada je prekidač uključen ili isključen, doći će do visokog vršnog napona na oba kraja cijevi, a ovaj šum će se prenijeti na ulazne i izlazne terminale.
(6) Postoji raspoređena kapacitivnost CI između kolektora prekidačke cijevi V5 i hladnjaka K, tako da će visokofrekventna sklopna struja teći kroz CI do hladnjaka K, zatim do uzemljenja kućišta i na kraju do zaštitnog uzemljenja žica PE AC strujnog voda spojena na uzemljenje kućišta, čime se generira uobičajeno zračenje. Električni vodovi L i N imaju određenu impedanciju prema PE, a ako je impedansa neuravnotežena, šum uobičajenog moda također se može transformirati u šum diferencijalnog moda.
