Generisanje i suzbijanje EMI u prekidačkim izvorima napajanja
Istaknuti nedostatak napajanja sa prekidačkim načinom napajanja je sposobnost stvaranja jakih elektromagnetnih smetnji (EMI). EMI signali imaju širok raspon frekvencija i određenu amplitudu, a nakon provodljivosti i zračenja mogu zagaditi elektromagnetno okruženje i uzrokovati smetnje komunikacijskoj opremi i elektronskim proizvodima. Ako se njime ne rukuje pravilno, sam prekidač za napajanje će postati izvor smetnji. Uticaj elektromagnetnih smetnji na efikasnost, performanse i upotrebu prekidačkih izvora napajanja postaje sve vruća tema za zabrinutost. Ovaj članak analizira uzroke i puteve širenja elektromagnetnih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja i predlaže efikasne mjere za suzbijanje smetnji.
Istaknuti nedostatak napajanja sa prekidačkim načinom napajanja je sposobnost stvaranja jakih elektromagnetnih smetnji (EMI). EMI signali imaju širok raspon frekvencija i određenu amplitudu, a nakon provodljivosti i zračenja mogu zagaditi elektromagnetno okruženje i uzrokovati smetnje komunikacijskoj opremi i elektronskim proizvodima. Ako se njime ne rukuje pravilno, sam prekidač za napajanje će postati izvor smetnji. Uticaj elektromagnetnih smetnji na efikasnost, performanse i upotrebu prekidačkih izvora napajanja postaje sve vruća tema za zabrinutost. Ovaj članak analizira uzroke i puteve širenja elektromagnetnih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja i predlaže efikasne mjere za suzbijanje smetnji.
1. Uvod
Elektromagnetna kompatibilnost (EMC) je skraćenica za elektromagnetnu kompatibilnost na engleskom. Uključuje dva značenja: prvo, elektromagnetno zračenje koje proizvodi oprema tokom rada mora biti ograničeno na određeni nivo; drugo, sama oprema mora imati određenu anti-sposobnost protiv smetnji, i mora imati tri elementa: izvor smetnji, spojni kanal i osjetljivo tijelo. Prekidačko napajanje koje napaja elektronska kola je od velikog značaja u suzbijanju smetnji i osiguravanju normalnog i stabilnog rada elektronskih sistema. Ovaj članak predlaže efikasne mjere za suzbijanje smetnji analizom izvora smetnji i spojnih kanala u prekidačkim izvorima napajanja. I predložio dizajn i metode proizvodnje sklopnih transformatora napajanja.
2. Izvori smetnji i spojni kanali u prekidačkom režimu napajanja
Prekidački izvori napajanja prvo ispravljaju izmjeničnu struju u istosmjernu struju, koja se zatim kontrolira preklopnim cijevima da postane visoko{0}}frekventna. Nakon prolaska kroz krugove ispravljanja i filtriranja, dobija se stabilan jednosmerni napon koji sadrži veliku količinu harmonijskih smetnji. U međuvremenu, zbog induktivnosti curenja transformatora i vrha uzrokovanog povratnom strujom oporavka izlazne diode, stvarat će se različiti stupnjevi elektromagnetnih smetnji. Smetnje u prekidačkim izvorima napajanja uglavnom su koncentrisane na komponente sa velikim promjenama napona i struje (tj. dv/dt ili di/dt), posebno prekidačke cijevi, izlazne diode i visoko{6}}transformatore. U međuvremenu, zalutali kapacitet može prenijeti šum iz električne mreže u napajanje elektronskog sistema, uzrokujući smetnje u radu elektronskih kola. Ovdje ćemo analizirati uzroke nekoliko smetnji i njihove povezane puteve.
2.1 Interferencija filtriranja koju stvara izlazno kolo za ispravljanje i filtriranje prekidačkog napajanja obično koristi sklopove za ispravljanje mosta i kondenzatorske filtere na izlaznom kraju. Zbog nelinearnosti ispravljačkih dioda i efekta skladištenja energije filterskih kondenzatora, izlazna struja postaje periodična vršna struja s kratkim vremenom i visokom vršnom vrijednošću. Ova izobličena ulazna struja sadrži ne samo osnovne komponente već i obilje harmonijskih komponenti višeg-reda.
