Generovanie a potlačenie EMI v spínaných zdrojoch napájania
Významnou nevýhodou spínaných zdrojov napájania je schopnosť generovať silné elektromagnetické rušenie (EMI). Signály EMI majú široký frekvenčný rozsah a určitú amplitúdu a po vedení a žiarení môžu znečistiť elektromagnetické prostredie a spôsobiť rušenie komunikačných zariadení a elektronických produktov. Pri nesprávnom zaobchádzaní sa samotný spínaný zdroj stane zdrojom rušenia. Vplyv elektromagnetického rušenia na účinnosť, výkon a používanie spínaných zdrojov sa stáva čoraz aktuálnejšou témou. Tento článok analyzuje príčiny a cesty šírenia elektromagnetického rušenia v spínaných zdrojoch napájania a navrhuje účinné opatrenia na potlačenie rušenia.
Významnou nevýhodou spínaných zdrojov napájania je schopnosť generovať silné elektromagnetické rušenie (EMI). Signály EMI majú široký frekvenčný rozsah a určitú amplitúdu a po vedení a žiarení môžu znečistiť elektromagnetické prostredie a spôsobiť rušenie komunikačných zariadení a elektronických produktov. Pri nesprávnom zaobchádzaní sa samotný spínaný zdroj stane zdrojom rušenia. Vplyv elektromagnetického rušenia na účinnosť, výkon a používanie spínaných zdrojov sa stáva čoraz aktuálnejšou témou. Tento článok analyzuje príčiny a cesty šírenia elektromagnetického rušenia v spínaných zdrojoch napájania a navrhuje účinné opatrenia na potlačenie rušenia.
1. Úvod
Elektromagnetická kompatibilita (EMC) je v angličtine skratka pre elektromagnetickú kompatibilitu. Zahŕňa dva významy: po prvé, elektromagnetické žiarenie generované zariadením počas prevádzky musí byť obmedzené na určitú úroveň; po druhé, samotné zariadenie musí mať istú-schopnosť proti rušeniu a musí mať tri prvky: zdroj rušenia, spojovací kanál a citlivé telo. Spínaný napájací zdroj, ktorý napája elektronické obvody, má veľký význam pre potlačenie rušenia a zabezpečenie normálnej a stabilnej prevádzky elektronických systémov. Tento článok navrhuje účinné opatrenia na potlačenie rušenia analýzou zdrojov rušenia a spojovacích kanálov v spínaných zdrojoch napájania. A navrhol návrh a výrobné metódy spínaných napájacích transformátorov.
2. Zdroje rušenia a spojovacie kanály v spínaných zdrojoch napájania
Spínané napájacie zdroje najprv usmerňujú striedavý prúd na jednosmerný prúd, ktorý je potom riadený prepínaním elektrónok, aby sa stal vysoko-frekvenčným. Po prechode cez usmerňovacie a filtračné obvody sa získa stabilné jednosmerné napätie, ktoré obsahuje veľké množstvo harmonického rušenia. Medzitým sa v dôsledku zvodovej indukčnosti transformátora a špičky spôsobeného spätným obnovovacím prúdom výstupnej diódy budú generovať rôzne stupne elektromagnetického rušenia. Rušenie v spínaných zdrojoch sa sústreďuje najmä na komponenty s veľkými zmenami napätia a prúdu (tj dv/dt alebo di/dt), najmä spínacie elektrónky, výstupné diódy a vysokofrekvenčné transformátory. Medzitým môže rozptylová kapacita prenášať šum z elektrickej siete do napájacieho zdroja elektronického systému, čo spôsobuje rušenie prevádzky elektronických obvodov. Tu budeme analyzovať príčiny niekoľkých interferencií a ich spojené cesty.
2.1 Filtračné rušenie generované výstupným usmerňovacím a filtračným obvodom spínaného zdroja bežne používa na výstupnom konci mostíkové usmerňovacie a kondenzátorové filtračné obvody. V dôsledku nelinearity usmerňovacích diód a efektu akumulácie energie filtračných kondenzátorov sa výstupný prúd stáva periodickým špičkovým prúdom s krátkym časom a vysokou špičkovou hodnotou. Tento skreslený vstupný prúd obsahuje nielen základné zložky, ale aj hojné- harmonické zložky vyššieho rádu.
