Karakteristike komunikacijskih sklopnih izvora napajanja i mehanizam elektromagnetskih smetnji
Osnovne karakteristike sklopnog napajanja
Četiri su osnovne karakteristike prekidačkog napajanja:
①Lokacija je relativno jasna. Uglavnom usmjeren na sklopne uređaje snage, diode i hladnjake i visokofrekventne transformatore povezane s njima;
②Uređaj za pretvorbu energije radi u uklopnom stanju. Budući da je prekidački izvor napajanja uređaj za pretvorbu energije koji radi u sklopnom stanju, njegova brzina promjene napona i struje je vrlo visoka, a intenzitet generiranih smetnji je relativno velik;
③Tragovi tiskanih ploča napajanja (PCB) obično se postavljaju ručno. Ovaj raspored ga čini vrlo proizvoljnim i povećava poteškoće izdvajanja PCB distribucijskih parametara i predviđanja i procjene smetnji u blizini polja;
④Frekvencija prebacivanja je velika, u rasponu od desetaka tisuća Hz do nekoliko megaherca. Glavni oblici smetnji su smetnje vodljivosti i smetnje bliskog polja.
Mehanizam stvaranja elektromagnetskih smetnji
1. Elektromagnetske smetnje koje stvaraju sklopni krugovi
Preklopni krug je jezgra sklopnog napajanja, koji se uglavnom sastoji od sklopnih cijevi i visokofrekventnih transformatora. Dv/dt koji generira je puls s većom amplitudom, širim frekvencijskim pojasom i bogatim harmonicima. Postoje dva glavna razloga za ovu interferenciju impulsa: s jedne strane, opterećenje sklopne cijevi je primarna zavojnica visokofrekventnog transformatora, što je induktivno opterećenje. Kada je sklopna cijev uključena, primarna zavojnica stvara veliku udarnu struju, a na oba kraja primarne zavojnice pojavljuje se visoki udarni vršni napon; kada je prekidačka cijev isključena, dio energije se gubi zbog curenja magnetskog toka primarne zavojnice. Bez prijenosa s primarne zavojnice na sekundarnu zavojnicu, ovaj dio energije pohranjen u induktoru formirat će oslabljenu oscilaciju s vrhom s kapacitetom i otporom u kolektorskom krugu, koji će biti superponiran na napon isključivanja na formiraju skok napona isključivanja. Ovaj prekid opskrbnog napona proizvest će isti prijelaz struje magnetizirajućeg impulsa kao kad je primarni svitak uključen. Ovaj šum će se prenijeti na ulazne i izlazne terminale, stvarajući vodljive smetnje. S druge strane, visokofrekventna sklopna strujna petlja sastavljena od primarne zavojnice pulsnog transformatora, sklopne cijevi i filterskog kondenzatora može proizvesti veliko prostorno zračenje, uzrokujući smetnje zračenja.
2. Smetnje uzrokovane obrnutim vremenom oporavka diode. Kada ispravljačka dioda u visokofrekventnom krugu ispravljača vodi naprijed, teče velika struja prema naprijed. Kada se isključi obrnutim prednaponom, zbog relativno velike količine struje u PN spoju, akumuliraju se mnogi nosioci, tako da će struja teći u obrnutom smjeru neko vrijeme prije nego što nosioci nestanu, uzrokujući obrnuto struja oporavka kada nosioci nestanu naglo se smanjuje i uzrokuje veliku promjenu struje (di/dt).
