Generiranje i suzbijanje elektromagnetskih pomaka u sklopnim izvorima napajanja
Istaknuti nedostatak prekidačkog načina napajanja je mogućnost generiranja jakih elektromagnetskih smetnji (EMI). EMI signali imaju široki frekvencijski raspon i određenu amplitudu, a nakon provođenja i zračenja mogu zagaditi elektromagnetsko okruženje i uzrokovati smetnje komunikacijskoj opremi i elektroničkim proizvodima. Ako se s njim ne rukuje ispravno, sklopno napajanje će samo po sebi postati izvor smetnji. Utjecaj elektromagnetskih smetnji na učinkovitost, izvedbu i korištenje sklopnih izvora napajanja postaje sve vruća tema za zabrinutost. Ovaj članak analizira uzroke i puteve širenja elektromagnetskih smetnji u napajanjima s prekidačem i predlaže učinkovite mjere za suzbijanje smetnji.
Istaknuti nedostatak prekidačkog načina napajanja je sposobnost generiranja jakih elektromagnetskih smetnji (EMI). EMI signali imaju široki frekvencijski raspon i određenu amplitudu, a nakon provođenja i zračenja mogu zagaditi elektromagnetsko okruženje i uzrokovati smetnje komunikacijskoj opremi i elektroničkim proizvodima. Ako se s njim ne rukuje ispravno, sklopno napajanje će samo po sebi postati izvor smetnji. Utjecaj elektromagnetskih smetnji na učinkovitost, izvedbu i korištenje sklopnih izvora napajanja postaje sve vruća tema za zabrinutost. Ovaj članak analizira uzroke i puteve širenja elektromagnetskih smetnji u napajanjima s prekidačem i predlaže učinkovite mjere za suzbijanje smetnji.
1. Uvod
Electromagnetic compatibility (EMC) je skraćenica za elektromagnetsku kompatibilnost na engleskom jeziku. To uključuje dva značenja: prvo, elektromagnetsko zračenje koje stvara oprema tijekom rada mora biti ograničeno na određenu razinu; drugo, sama oprema mora imati određenu sposobnost protiv-smetnji i mora imati tri elementa: izvor smetnji, spojni kanal i osjetljivo tijelo. Prekidač napajanja koji napaja elektroničke sklopove od velike je važnosti u suzbijanju smetnji i osiguravanju normalnog i stabilnog rada elektroničkih sustava. Ovaj članak predlaže učinkovite mjere za suzbijanje smetnji analizom izvora smetnji i spojnih kanala u napajanjima s prekidačem. I predložio dizajn i metode proizvodnje sklopnih transformatora napajanja.
2. Izvori smetnji i spojni kanali u prekidačkom napajanju
Preklopni izvori napajanja prvo ispravljaju izmjeničnu struju u istosmjernu, koja se zatim kontrolira preklopnim cijevima da postanu visoko{0}}frekventne. Nakon prolaska kroz krugove ispravljanja i filtriranja dobiva se stabilan istosmjerni napon koji sadrži veliku količinu harmonijskih smetnji. U međuvremenu, zbog induktiviteta curenja transformatora i vršne vrijednosti uzrokovane povratnom strujom povrata izlazne diode, generirat će se različiti stupnjevi elektromagnetskih smetnji. Smetnje u napajanju prekidačkog načina rada uglavnom su koncentrirane na komponente s velikim promjenama napona i struje (tj. dv/dt ili di/dt), posebno prekidačke cijevi, izlazne diode i visoko-frekventne transformatore. U međuvremenu, lutajući kapacitet može prenijeti šum iz električne mreže na napajanje elektroničkog sustava, uzrokujući smetnje u radu elektroničkih sklopova. Ovdje ćemo analizirati uzroke nekoliko smetnji i njihove povezane putove.
2.1 Smetnje filtriranja generirane izlaznim krugom ispravljanja i filtriranja sklopnog napajanja obično koriste strujne krugove premosnog ispravljanja i filtriranja kondenzatora na kraju izlaza. Zbog nelinearnosti ispravljačkih dioda i učinka pohranjivanja energije filterskih kondenzatora, izlazna struja postaje periodična vršna struja s kratkim vremenom i visokom vršnom vrijednošću. Ova iskrivljena ulazna struja ne sadrži samo osnovne komponente, već i obilje harmoničkih komponenti višeg{3}}reda.
