Analiza uzroka elektromagnetskih smetnji u sklopnom napajanju
Preklopno napajanje može se podijeliti na puni most, polumost, push-pull i tako dalje prema vrsti glavnog strujnog kruga, ali bez obzira na to koji će tip prekidačkog napajanja proizvoditi jaku buku tijekom rada. Oni se provode u zajedničkom ili diferencijalnom načinu kroz dalekovod, a također zrače u okolni prostor. Preklopno napajanje također je osjetljivo na vanjsku buku koju napada električna mreža, a prenosi se na drugu elektroničku opremu i uzrokuje smetnje.
Nakon što se izmjenična struja unese u sklopno napajanje, ispravlja se u istosmjerni napon Vi pomoću mosnih ispravljača V1 ~ V4, koji se dovodi na primar L1 visokofrekventnog transformatora i sklopnu cijev V5. Baza preklopne cijevi V5 unosi visokofrekventni pravokutni val od desetaka do stotina kiloherca, a njegova frekvencija ponavljanja i omjer rada određeni su zahtjevima izlaznog istosmjernog napona VO. Pulsna struja pojačana sklopnom cijevi povezuje se sa sekundarnim krugom visokofrekventnim transformatorom. Omjer primarnih zavoja visokofrekventnog transformatora također je određen zahtjevom izlaznog istosmjernog napona VO. Visokofrekventna pulsna struja ispravlja se diodom V6 i filtrira pomoću C2 da postane istosmjerni izlazni napon VO. Stoga će prekidački izvor napajanja proizvoditi šum u sljedećim vezama, stvarajući elektromagnetske smetnje.
(1) Visokofrekventna sklopna strujna petlja sastavljena od primara visokofrekventnog transformatora L1, sklopne cijevi V5 i filterskog kondenzatora C1 može generirati veliko prostorno zračenje. Ako filtar kondenzatora nije dovoljan, visokofrekventna struja će se odvesti do ulaznog AC napajanja u diferencijalnom načinu rada.
(2) Sekundar L2 visokofrekventnog transformatora, ispravljačka dioda V6 i filterski kondenzator C2 također tvore petlju visokofrekventne sklopne struje, koja će generirati svemirsko zračenje. Ako filtar kondenzatora nije dovoljan, visokofrekventna struja će se pomiješati s izlaznim istosmjernim naponom u obliku diferencijalnog načina za vanjsko provođenje.
(3) Postoje raspodijeljeni kondenzatori Cd između primara i sekundara visokofrekventnog transformatora, a visokofrekventni napon primara bit će izravno spojen na sekundar preko ovih raspodijeljenih kondenzatora, što će rezultirati šumom zajedničkog načina rada u istom faza na dva izlazna istosmjerna strujna voda sekundara. Ako je impedancija dviju žica prema masi neuravnotežena, također će se pretvoriti u šum diferencijalnog načina rada.
(4) Izlazna ispravljačka dioda V6 će generirati povratnu udarnu struju. Kada se dioda uključi u smjeru naprijed, naboj u PN spoju će se akumulirati, a kada se na diodu primijeni reverzni napon, akumulirani naboj će nestati i proizvesti reverznu struju. Budući da sklopnu struju treba ispraviti dioda, vrijeme za uključivanje i isključivanje diode je vrlo kratko, a dolazi do valova obrnute struje kako bi pohranjeni naboj nestao u kratkom vremenu. Oscilacije prigušenja visoke frekvencije uzrokovane su raspodijeljenim induktivitetom, raspodijeljenim kapacitetom i udarom u istosmjernoj izlaznoj liniji, što je vrsta šuma diferencijalnog načina rada.
(5) Opterećenje razvodne cijevi V5 je primarni svitak L1 visokofrekventnog transformatora, koji je induktivni teret. Stoga, kada se prekidač uključi i isključi, doći će do visokog vršnog napona na oba kraja cijevi, a taj šum će se prenijeti na ulazne i izlazne terminale.
(6) Postoji raspoređeni kondenzator CI između kolektora sklopne cijevi V5 i radijatora K, tako da će visokofrekventna sklopna struja teći do radijatora K kroz CI, zatim do uzemljenja šasije i konačno do zaštitnog uzemljenja. PE dalekovoda izmjenične struje spojenog na uzemljenje šasije, generirajući tako zračenje zajedničkog načina rada. Električni vodovi L i N imaju određenu impedanciju prema PE. Ako je impedancija neuravnotežena, uobičajeni šum će se pretvoriti u diferencijalni šum.
