Analýza príčin elektromagnetického rušenia v spínanom zdroji
Spínaný zdroj možno rozdeliť na plný mostík, polovičný mostík, push-pull atď. podľa typu hlavného obvodu, ale bez ohľadu na to, ktorý typ spínaného zdroja bude pri práci produkovať silný hluk. Sú vyvedené v bežnom alebo diferenciálnom režime cez elektrické vedenie a tiež vyžarujú do okolitého priestoru. Spínaný napájací zdroj je tiež citlivý na vonkajší hluk napadnutý elektrickou sieťou a prenáša sa do iných elektronických zariadení, aby spôsobil rušenie.
Po privedení striedavého prúdu do spínaného zdroja je tento usmernený na jednosmerné napätie Vi mostíkovými usmerňovačmi V1 ~ V4, ktoré je privedené na primár L1 vysokofrekvenčného transformátora a spínaciu elektrónku V5. Základňa spínacej elektrónky V5 privádza vysokofrekvenčnú pravouhlú vlnu v desiatkach až stovkách kilohertzov a jej opakovacia frekvencia a pomer výkonu sú určené požiadavkami výstupného jednosmerného napätia VO. Impulzný prúd zosilnený spínacou trubicou je pripojený k sekundárnemu obvodu pomocou vysokofrekvenčného transformátora. Pomer primárnych závitov vysokofrekvenčného transformátora je určený aj požiadavkou výstupného jednosmerného napätia VO. Vysokofrekvenčný impulzný prúd je usmernený diódou V6 a filtrovaný pomocou C2, aby sa stal jednosmerným výstupným napätím VO. Preto spínaný zdroj bude v nasledujúcich prepojeniach produkovať šum, ktorý bude tvoriť elektromagnetické rušenie.
(1) Vysokofrekvenčná spínacia prúdová slučka zložená z primárnej časti L1 vysokofrekvenčného transformátora, spínacej trubice V5 a filtračného kondenzátora C1 môže generovať veľké priestorové žiarenie. Ak je kondenzátorový filter nedostatočný, vysokofrekvenčný prúd bude vedený do vstupného zdroja striedavého prúdu v diferenciálnom režime.
(2) Sekundár L2 vysokofrekvenčného transformátora, usmerňovacia dióda V6 a filtračný kondenzátor C2 tiež tvoria vysokofrekvenčnú spínaciu prúdovú slučku, ktorá bude generovať priestorové žiarenie. Ak je kondenzátorový filter nedostatočný, vysokofrekvenčný prúd sa zmieša s výstupným jednosmerným napätím vo forme diferenciálneho režimu pre externé vedenie.
(3) Medzi primárnou a sekundárnou časťou vysokofrekvenčného transformátora sú distribuované kondenzátory Cd a vysokofrekvenčné napätie primárnej časti bude priamo spojené so sekundárnym cez tieto distribuované kondenzátory, čo vedie k šumu v spoločnom režime v rovnakom fázy na dvoch výstupných jednosmerných silových vedeniach sekundáru. Ak je impedancia dvoch vodičov voči zemi nevyvážená, zmení sa tiež na šum v diferenciálnom režime.
(4) Výstupná usmerňovacia dióda V6 bude generovať spätný nárazový prúd. Keď je dióda zapnutá v priepustnom smere, nahromadí sa náboj v PN prechode a keď sa na diódu použije spätné napätie, nahromadený náboj zmizne a vytvorí spätný prúd. Pretože spínací prúd musí byť usmernený diódou, čas, kedy sa dióda rozsvieti zo zapnutia do vypnutia, je veľmi krátky a dôjde k rázu spätného prúdu, aby uložený náboj v krátkom čase zmizol. Vysokofrekvenčné útlmové kmitanie je spôsobené distribuovanou indukčnosťou, distribuovanou kapacitou a prepätím vo výstupnom vedení jednosmerného prúdu, čo je druh šumu v diferenciálnom režime.
(5) Záťaž spínacej trubice V5 je primárna cievka L1 vysokofrekvenčného transformátora, čo je indukčná záťaž. Preto, keď je spínač zapnutý a vypnutý, na oboch koncoch trubice bude vysoké nárazové napätie a tento šum bude vedený na vstupné a výstupné svorky.
(6) Medzi kolektorom spínacej trubice V5 a žiaričom K je distribuovaný kondenzátor CI, takže vysokofrekvenčný spínací prúd bude tiecť do žiariča K cez CI, potom k zemi podvozku a nakoniec k ochrannej zemi. PE elektrického vedenia striedavého prúdu pripojeného k uzemneniu šasi, čím sa generuje žiarenie v spoločnom režime. Elektrické vedenia L a N majú určitú impedanciu voči PE. Ak je impedancia nevyvážená, šum bežného režimu sa premení na šum diferenciálneho režimu.
