Аналіз причин електромагнітних перешкод в імпульсному джерелі живлення
Імпульсні джерела живлення можна розділити на повний міст, напівмост, двотактний і так далі відповідно до типу основної схеми, але незалежно від того, який тип імпульсного джерела живлення вироблятиме сильний шум під час роботи. Вони виводяться в синфазному або диференціальному режимі по лінії електропередач, а також випромінюють в навколишній простір. Імпульсне джерело живлення також чутливе до зовнішнього шуму, що проникає в електромережу, і він передається на інше електронне обладнання, створюючи перешкоди.
Після того, як живлення змінного струму подається в імпульсне джерело живлення, воно випрямляється в напругу постійного струму Vi за допомогою мостових випрямлячів V1 ~ V4, яка подається на первинну обмотку L1 високочастотного трансформатора та комутаційну трубку V5. Основа комутаційної трубки V5 вводить високочастотну прямокутну хвилю від десятків до сотень кілогерц, а її частота повторення та коефіцієнт заповнення визначаються вимогами до вихідної напруги постійного струму VO. Імпульсний струм, посилений комутаційною трубкою, підключається до вторинного ланцюга високочастотним трансформатором. Коефіцієнт первинних витків високочастотного трансформатора також визначається вимогою вихідної постійної напруги VO. Високочастотний імпульсний струм випрямляється діодом V6 і фільтрується C2, перетворюючись на вихідну напругу постійного струму VO. Тому імпульсне джерело живлення створюватиме шум у наступних ланках, утворюючи електромагнітні перешкоди.
(1) Високочастотна петля комутаційного струму, що складається з первинної обмотки високочастотного трансформатора L1, комутаційної трубки V5 і фільтруючого конденсатора C1, може генерувати велике просторове випромінювання. Якщо конденсаторного фільтра недостатньо, високочастотний струм буде проходити до вхідного джерела змінного струму в диференціальному режимі.
(2) Вторинна обмотка L2 високочастотного трансформатора, випрямний діод V6 і конденсатор фільтра C2 також утворюють високочастотну петлю комутаційного струму, яка генеруватиме просторове випромінювання. Якщо конденсаторного фільтра недостатньо, високочастотний струм буде змішуватися з вихідною постійною напругою у вигляді диференціального режиму для зовнішньої провідності.
(3) Між первинною та вторинною обмотками високочастотного трансформатора є розподілені конденсатори Cd, і високочастотна напруга первинної обмотки буде безпосередньо з’єднана з вторинною через ці розподілені конденсатори, що призведе до синфазного шуму в тому ж самому трансформаторі. фази на двох вихідних лініях живлення постійного струму вторинної обмотки. Якщо опір двох проводів до землі незбалансований, це також перетвориться на шум диференціального режиму.
(4) Вихідний випрямний діод V6 генеруватиме зворотний імпульсний струм. Коли діод вмикається в прямому напрямку, заряд в PN-переході буде накопичуватися, а коли на діод подається зворотна напруга, накопичений заряд зникне і створить зворотний струм. Оскільки струм перемикання має бути виправлений діодом, час для ввімкнення та вимкнення діода є дуже коротким, і виникає сплеск зворотного струму, щоб змусити накопичений заряд зникнути за короткий час. Високочастотні коливання затухання викликані розподіленою індуктивністю, розподіленою ємністю та сплеском у вихідній лінії постійного струму, який є різновидом шуму диференціального режиму.
(5) Навантаженням комутаційної трубки V5 є первинна котушка L1 високочастотного трансформатора, яка є індуктивним навантаженням. Таким чином, коли перемикач увімкнеться та вимкнеться, на обох кінцях трубки виникатиме висока пікова напруга, і цей шум буде передаватися на вхідні та вихідні клеми.
(6) Існує розподілений конденсатор CI між колектором комутаційної трубки V5 і радіатором K, тому високочастотний струм комутації буде надходити до радіатора K через CI, потім до заземлення шасі і, нарешті, до захисного заземлення. PE лінії живлення змінного струму, підключеного до заземлення шасі, таким чином генеруючи синфазне випромінювання. Лінії живлення L і N мають певний опір PE. Якщо імпеданс незбалансований, синфазний шум буде перетворено в диференціальний шум.
