Generazione e soppressione dell'interferenza elettromagnetica (EMI) nella commutazione di alimentatori
La commutazione dell'alimentazione prima rettifica l'alimentazione CA nella potenza CC, che viene quindi controllata dalla commutazione dei tubi per diventare ad alta frequenza. Infine, viene emessa attraverso i circuiti di rettifica e filtraggio per ottenere una tensione CC stabile. Pertanto, contiene una grande quantità di interferenze armoniche. Nel frattempo, a causa dell'induttanza di perdita del trasformatore e del picco causato dalla corrente di recupero inversa del diodo di uscita, saranno generati vari gradi di interferenza elettromagnetica. L'interferenza negli alimentatori in modalità switch è concentrata principalmente su componenti con ampia tensione e variazioni di corrente (cioè dv/dt o di/dt), in particolare tubi interruttori, diodi di uscita e trasformatori ad alta frequenza. Nel frattempo, la capacità vagante può trasmettere rumore dalla rete elettrica all'alimentazione del sistema elettronico, causando interferenze al funzionamento dei circuiti elettronici. Qui analizzeremo le cause di diverse interferenze e dei loro percorsi accoppiati.
L'interferenza di filtraggio generata dal circuito di rettifica e filtraggio dell'uscita dell'alimentazione dell'interruttore utilizza comunemente i circuiti di filtraggio della rettifica e dei condensatori all'estremità di uscita. A causa della non linearità dei diodi del raddrizzatore e dell'effetto di accumulo di energia dei condensatori di filtraggio, la corrente di uscita diventa una corrente di picco periodica con un breve tempo e un alto valore di picco. Questa corrente di input distorta contiene non solo componenti fondamentali, ma anche abbondanti componenti armonici di ordine superiore.
Interferenza generata dal circuito dell'interruttore 2
Il nucleo del circuito dell'interruttore è anche una delle principali fonti di interferenza, che è principalmente composta da tubi dell'interruttore e trasformatori ad alta frequenza. Il DV/DT generato dal tubo di commutazione ha impulsi di grandi dimensioni, una banda di frequenza ampia e armoniche abbondanti. Il motivo principale di questa interferenza dell'impulso è:
(1) Al momento in cui il tubo dell'interruttore è acceso, una grande corrente di sovratensione viene generata nella bobina primaria del trasformatore e l'alta tensione di picco di aumento appare su entrambe le estremità della bobina primaria; Al momento in cui l'interruttore viene disattivato, a causa del flusso di perdita della bobina primaria, una parte dell'energia non viene trasmessa dalla bobina primaria alla bobina secondaria. L'energia immagazzinata nell'induttanza di perdita costituirà un'oscillazione di decadimento con un picco con la capacità tra il polo e la resistenza del tubo dello switch stesso, che verrà sovrapposta alla tensione di svolta del tubo dell'interruttore, formando una tensione di picco di spegnimento. Questo rumore verrà trasmesso ai terminali di input e uscita, formando interferenze condotte.
(2) Quando il diodo di output sta conducendo nella direzione in avanti, viene accumulata la carica all'interno della giunzione PN. Quando il diodo è sottoposto a una tensione inversa, la carica accumulata scompare e viene generata una corrente inversa. A causa dell'elevata frequenza di V nel circuito di rettifica secondaria durante la commutazione, il tempo per passare dalla conduzione al cutoff è molto breve. Al fine di far scomparire la carica immagazzinata in un breve periodo di tempo, viene generata un'ondata di corrente inversa. A causa della presenza di capacità distribuita e induttanza distribuita nella produzione di DC, l'interferenza causata dalle sovratensioni diventa attenuazione e riduzione dell'oscillazione ad alta frequenza.
(3) Il ciclo di corrente di commutazione ad alta frequenza composto dalla bobina primaria, al tubo di commutazione e al condensatore di filtraggio del trasformatore ad alta frequenza può generare una radiazione spaziale significativa, formando interferenze di radiazione.
