Analýza príčin elektromagnetického rušenia v jednotke prepínania napájania
Prepínanie napájacích zdrojov je možné rozdeliť na niekoľko typov podľa typu hlavného obvodu, ako je napríklad plný most, polovičný most, push-pull atď. Avšak bez ohľadu na typ zdroja prepínania sa počas prevádzky generuje silný hluk. Vykonávajú smerom von cez elektrické vedenia v spoločnom režime alebo diferenciálnom režime a zároveň vyžarujú do okolitého priestoru. Prepínanie napájacích zdrojov sú citlivé aj na vonkajší hluk vstupujúci z napájacej mriežky, ktoré je možné prenášať do iných elektronických zariadení a spôsobiť rušenie.
Po vložení striedavého napájania do prepínajúceho napájacieho zdroja sa prevedie na jednosmerné napätie VI pomocou usmerňovačov mostov v 1- v4 a aplikuje sa na primárny L1 a prepínač V5 vysokofrekvenčného transformátora. Základom prepínajúceho tranzistora V5 je vstup s vysokofrekvenčnou pravouhavou vlnou v rozsahu od desiatok po stovky kilohertz, ktorých opakovacia frekvencia a pracovný cyklus sú určené požiadavkami výstupného jednosmerného napätia DC VO. Pulzný prúd zosilnený spínacou trubicou je spojený s sekundárnym obvodom vysokofrekvenčným transformátorom. Pomer zákrut v primárnom štádiu vysokofrekvenčného transformátora je tiež určený požiadavkou výstupného jednosmerného napätia VO. Vysokofrekvenčný impulzný prúd je napravený diódou V6 a filtrovaný pomocou C2, aby sa stal výstupným napätím DC VO. Preto prepínanie napájacích zdrojov bude generovať hluk a elektromagnetické rušenie v nasledujúcich fázach.
(1) Vysokofrekvenčná slučka prepínača zložená z primárneho L1 vysokofrekvenčného transformátora, spínacej trubice V5 a filtračného kondenzátora C1 môžu generovať významné priestorové žiarenie. Ak je filtrovanie kondenzátora nedostatočné, vysokofrekvenčný prúd sa bude stále vykonávať do vstupného napájacieho napájania v diferenciálnom režime.
(2) Sekundárny L2 vysokofrekvenčného transformátora, usmerňovacej diódy V6 a filtračného kondenzátora C2 tiež tvoria vysokofrekvenčný spínací prúd, ktorý generuje priestorové žiarenie. Ak je filtrovanie kondenzátora nedostatočné, vysokofrekvenčný prúd sa zmieša vo forme diferenciálneho režimu a prenesie sa smerom von na výstupnom jednosmernom napätí.
(3) Distribuované kapacitné CD medzi primárnym a sekundárnym vysokofrekvenčným transformátorom a vysokofrekvenčné napätie primárneho napätia primárneho je priamo spojené s sekundárnym prostredníctvom týchto distribuovaných kondenzátorov, čím sa vytvára hluk spoločného režimu rovnakej fázy na dvoch výstupných elektrických vedeniach sekundárneho. Ak je impedancia dvoch vodičov na zem nevyvážená, zmení sa aj na šum diferenciálneho režimu.
(4) Výstupný usmerňovač diódy V6 vygeneruje reverzný nárazový prúd. Keď dióda vedie v smere vpred, náboj sa hromadí v križovatke PN. Ak sa na diódu aplikuje spätné napätie, akumulovaný náboj zmizne a generuje sa spätný prúd. Pretože prepínací prúd musí byť napravený diódou, čas na prechod z vedenia na hranicu na hranicu je veľmi krátky. V krátkom časovom období sa generuje nárast spätného prúdu, aby sa uložený náboj zmizol. V dôsledku distribuovanej indukčnosti, distribuovanej kapacity a nárastu vo výstupnej čiare DC je spôsobená vysokofrekvenčná oscilácia útlmu, čo je typ šumu diferenciálneho režimu.
(5) Zaťaženie prepínača V5 je primárnou cievkou L1 vysokofrekvenčného transformátora, čo je induktívne zaťaženie. Preto, keď je spínač zapnutý alebo vypnutý, na oboch koncoch tranzistora dôjde k vysokému napätiu prepätia a tento hluk sa prenesie na vstupné a výstupné terminály.
(6) Medzi kolektorom spínacej trubice V5 a chladičom kĺzavého prúdu je distribuovaná kapacitná CI, takže vysokofrekvenčný spínací prúd preteká cez CI do chladiča K, potom do podvozku a nakoniec do ochranného uzemňovacieho drôtu PE napájacieho striedavého prúdu pripojeného k podvozku, čím sa generuje
