Smetnje i potiskivanje prekidačkog napajanja
Smetnje koje stvara sam prekidački izvor napajanja izravno ugrožavaju normalan rad elektroničkih uređaja. Suzbijanje elektromagnetske buke samog prekidačkog napajanja važna je tema u razvoju i dizajnu prekidačkog napajanja. Ovaj članak ukratko predstavlja mehanizam stvaranja i širenja elektromagnetskih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja i sažima nekoliko glavnih metoda za suzbijanje stvaranja i širenja elektromagnetskih smetnji u prekidačkim izvorima napajanja.
Preklopno napajanje, kao uređaj za napajanje elektroničkih uređaja, ima prednosti male veličine, male težine i visoke učinkovitosti, a naširoko se koristi u digitalnim sklopovima. Međutim, zbog svoje visoke frekvencije sklopnog stanja, on je jak izvor smetnji, a smetnje koje stvara izravno ugrožavaju normalan rad elektroničkih uređaja. Stoga je suzbijanje elektromagnetske buke samog prekidačkog napajanja i poboljšanje njegove otpornosti na elektromagnetske smetnje kako bi se osigurao dugotrajan siguran i pouzdan rad elektroničkih uređaja važna tema u razvoju i dizajnu prekidačkog napajanja.
Generiranje smetnji sklopnog napajanja
Smetnje prekidačkih izvora napajanja općenito se dijele u dvije kategorije: prvo, smetnje koje stvaraju unutarnje komponente prekidačkih izvora napajanja; Drugi su smetnje uzrokovane vanjskim čimbenicima u sklopnom napajanju. Oba uključuju i ljudske i prirodne čimbenike.
Unutarnje smetnje prekidačkog napajanja
EMI koji stvaraju prekidački izvori napajanja uglavnom je uzrokovan smetnjama visokog reda harmoničkih struja koje stvara osnovni ispravljač i smetnjama vršnog napona koje stvara krug za pretvorbu snage.
Osnovni ispravljač
Proces ispravljanja osnovnog ispravljača je najčešći uzrok EMI. To je zato što izmjenični 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 vodljivosti i smetnje zračenja duž dalekovoda, uzrokujući izobličenje prednje struje. S jedne strane, uzrokovat će izobličenje trenutnog valnog oblika spojenog na njegov prednji kraj napajanja, a s druge strane, generirati će radiofrekvencijske smetnje kroz dalekovod.
Krug za pretvorbu snage
Krug za pretvorbu snage jezgra je napajanja reguliranog prekidačem, koji proizvodi široku pojasnu širinu i bogate harmonike. Glavne komponente koje generiraju ovu impulsnu interferenciju su
1) Postoji raspoređeni kapacitet između cijevi sklopke i njenog hladnjaka, kućišta i vodova unutar napajanja. Kada sklopna cijev teče kroz veliku impulsnu struju (općenito pravokutni val), valni oblik sadrži mnoge visokofrekventne komponente; U isto vrijeme, parametri uređaja koji se koriste za isključivanje napajanja, kao što je vrijeme pohranjivanja tranzistora snage prekidača, velika struja izlaznog stupnja i obrnuto vrijeme oporavka diode ispravljača prekidača, mogu uzrokovati trenutni kratki spoj u krugu, stvarajući veliku struju kratkog spoja. Osim toga, opterećenje sklopne cijevi je visokofrekventni transformator ili induktor za pohranu energije. U trenutku provođenja razvodne cijevi postoji velika udarna struja u primarnom transformatoru, što uzrokuje vršni šum.
2) Transformator u sklopnom napajanju visokofrekventnog transformatora koristi se za izolaciju i transformaciju napona, ali zbog induktiviteta curenja može se generirati šum elektromagnetske indukcije; U isto vrijeme, pod visokofrekventnim uvjetima, raspodijeljeni kapacitet između slojeva transformatora prenosit će harmonijski šum visokog reda s primarne strane na sekundarnu stranu, dok raspodijeljeni kapacitet transformatora prema ljusci tvori drugu visoku frekvencijski put, što olakšava spajanje elektromagnetskog polja generiranog oko transformatora i stvaranje šuma na drugim vodovima.
3) Kada se ispravljačka dioda sekundarne strane ispravljačke diode koristi za visokofrekventno ispravljanje, zbog faktora obrnutog vremena oporavka, naboj nakupljen u struji prema naprijed ne može se odmah eliminirati kada se primijeni obrnuti napon (zbog prisutnost nositelja i protok struje). Jednom kada je nagib oporavka povratne struje prevelik, induktivitet koji teče kroz zavojnicu generira vršni napon, koji će generirati jaku visokofrekventnu interferenciju pod utjecajem induktiviteta curenja transformatora i drugih parametara distribucije, s frekvencijom do desetaka od MHz.
4) Kondenzatori, induktori i žičani prekidački izvori napajanja mogu uzrokovati promjene u karakteristikama niskofrekventnih komponenti zbog njihovog rada na višim frekvencijama, što rezultira šumom.
