Caratteristiche degli alimentatori switching di comunicazione e meccanismo delle interferenze elettromagnetiche
Caratteristiche fondamentali dell'alimentatore switching
Le caratteristiche fondamentali dell'alimentatore switching sono quattro:
①La posizione è relativamente chiara. Principalmente focalizzato sui dispositivi di commutazione di potenza, diodi, dissipatori di calore e trasformatori ad alta frequenza ad essi collegati;
②Il dispositivo di conversione dell'energia funziona nello stato di commutazione. Poiché l'alimentatore switching è un dispositivo di conversione dell'energia che funziona in uno stato di commutazione, la velocità di variazione della tensione e della corrente è molto elevata e l'intensità dell'interferenza generata è relativamente elevata;
③Le tracce del circuito stampato di potenza (PCB) vengono solitamente disposte manualmente. Questa disposizione lo rende altamente arbitrario e aumenta la difficoltà di estrarre i parametri di distribuzione del PCB e di prevedere e valutare l'interferenza del campo vicino;
④La frequenza di commutazione è ampia e varia da decine di migliaia di Hz a diversi megahertz. Le principali forme di interferenza sono l'interferenza di conduzione e l'interferenza del campo vicino.
Meccanismo di generazione dell'interferenza elettromagnetica
1. Interferenza elettromagnetica generata dai circuiti di commutazione
Il circuito di commutazione è il nucleo dell'alimentatore a commutazione, composto principalmente da tubi di commutazione e trasformatori ad alta frequenza. Il dv/dt che genera è un impulso con un'ampiezza maggiore, una banda di frequenza più ampia e ricche armoniche. Ci sono due ragioni principali per questa interferenza di impulsi: da un lato, il carico del tubo di commutazione è la bobina primaria del trasformatore ad alta frequenza, che è un carico induttivo. Quando il tubo dell'interruttore è acceso, la bobina primaria genera una grande corrente di spunto e su entrambe le estremità della bobina primaria appare un picco di tensione elevato; quando il tubo dell'interruttore è spento, parte dell'energia viene persa a causa della dispersione del flusso magnetico della bobina primaria. Senza essere trasmessa dall'avvolgimento primario a quello secondario, questa parte dell'energia immagazzinata nell'induttore formerà un'oscillazione attenuata con un picco con la capacità e la resistenza nel circuito del collettore, che si sovrapporrà alla tensione di spegnimento formare un picco di tensione di spegnimento. Questa interruzione della tensione di alimentazione produrrà lo stesso transitorio di corrente impulsiva magnetizzante di quando la bobina primaria è accesa. Questo rumore verrà trasmesso ai terminali di ingresso e di uscita, formando un'interferenza conduttiva. D'altra parte, il circuito di corrente di commutazione ad alta frequenza composto dalla bobina primaria del trasformatore di impulsi, dal tubo di commutazione e dal condensatore di filtro può produrre radiazioni spaziali di grandi dimensioni, causando interferenze di radiazioni.
2. Interferenza causata dal tempo di ripristino inverso del diodo. Quando il diodo raddrizzatore nel circuito raddrizzatore ad alta frequenza conduce in avanti, scorre una grande corrente diretta. Quando viene spento dalla tensione di polarizzazione inversa, a causa della quantità relativamente grande di corrente nella giunzione PN, molti portanti si accumulano, quindi la corrente scorrerà nella direzione inversa per un periodo di tempo prima che i portanti scompaiano, causando l'inversione la corrente di recupero quando le portanti scompaiono diminuisce bruscamente e provoca una grande variazione di corrente (di/dt).
