Le caratteristiche dell'alimentatore switching di comunicazione e il meccanismo di generazione dell'interferenza elettromagnetica
Le caratteristiche fondamentali degli alimentatori switching sono quattro:
① La posizione è relativamente chiara. Principalmente concentrato su dispositivi di commutazione di potenza, diodi e dissipatori di calore collegati e trasformatori ad alta frequenza;
② Il dispositivo di conversione dell'energia funziona in uno stato acceso/spento. Dato che un alimentatore switching è un dispositivo di conversione dell'energia che funziona in uno stato di commutazione, i suoi tassi di variazione di tensione e corrente sono elevati, con conseguente significativa intensità di interferenza;
③ Il cablaggio dei circuiti stampati di potenza (PCB) viene solitamente predisposto manualmente. Questa disposizione lo rende altamente arbitrario, aumentando la difficoltà di estrarre i parametri di distribuzione del PCB e di prevedere e valutare l'interferenza del campo vicino;
④ La frequenza di commutazione è ampia e varia da decine di migliaia di Hz a diversi megahertz. Le principali forme di interferenza sono l'interferenza condotta e l'interferenza del campo vicino.
Meccanismo di generazione dell'interferenza elettromagnetica
Interferenza elettromagnetica generata da 1 circuito 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 da esso generato è un impulso con una grande ampiezza, un'ampia banda di frequenza e ricche armoniche. Le ragioni principali di questa interferenza impulsiva sono duplici: da un lato il carico del tubo dell'interruttore è la bobina primaria di un trasformatore ad alta frequenza, che è un carico induttivo. Nel momento in cui il tubo dell'interruttore viene acceso, la bobina primaria genera una grande corrente di picco e su entrambe le estremità della bobina primaria appare un picco di tensione elevato; Al momento della disconnessione del tubo dell'interruttore, a causa del flusso di dispersione della bobina primaria, una parte dell'energia non viene trasmessa dalla bobina primaria alla bobina secondaria. L'energia immagazzinata nell'induttore formerà un'oscillazione decrescente con picchi insieme alla capacità e alla resistenza nel circuito del collettore, che si sovrapporrà alla tensione di spegnimento per formare un picco di tensione di spegnimento. Questo tipo di interruzione della tensione di alimentazione genererà lo stesso transitorio di corrente di magnetizzazione di quando è collegata la bobina primaria e questo rumore verrà trasmesso ai terminali di ingresso e di uscita, formando un'interferenza conduttiva. D'altro canto, il circuito di corrente di commutazione ad alta frequenza composto dalla bobina primaria, dal tubo di commutazione e dal condensatore di filtro del trasformatore di impulsi può generare radiazioni spaziali significative, formando interferenze di radiazione.
L'interferenza causata dal tempo di recupero inverso del diodo nel circuito raddrizzatore ad alta frequenza è causata da una grande corrente diretta che scorre attraverso il diodo raddrizzatore durante la conduzione diretta. Quando viene spento a causa della tensione di polarizzazione inversa, a causa dell'accumulo di più portatori nella giunzione PN, la corrente fluirà nella direzione opposta durante il periodo prima che i portatori scompaiano, provocando una forte diminuzione della corrente di recupero inverso di i portanti scompaiono provocando una significativa variazione di corrente (di/dt).
Misure di soppressione delle interferenze elettromagnetiche
I tre elementi che formano l'interferenza elettromagnetica sono la fonte dell'interferenza, il percorso di propagazione e l'apparecchiatura disturbata. Pertanto, la soppressione delle interferenze elettromagnetiche dovrebbe essere effettuata partendo da questi tre aspetti.
Lo scopo è sopprimere le fonti di interferenza, eliminare l'accoppiamento e la radiazione tra le fonti di interferenza e le apparecchiature disturbate, migliorare la capacità anti-interferenza delle apparecchiature disturbate e quindi migliorare le prestazioni di compatibilità elettromagnetica degli alimentatori a commutazione.
Utilizzo di filtri per sopprimere le interferenze elettromagnetiche
Il filtraggio è un metodo importante per sopprimere le interferenze elettromagnetiche, in quanto può sopprimere efficacemente le interferenze elettromagnetiche che entrano nell'apparecchiatura nella rete elettrica e sopprimono anche le interferenze elettromagnetiche che entrano nella rete elettrica all'interno dell'apparecchiatura. L'installazione di un filtro di alimentazione a commutazione nei circuiti di ingresso e di uscita di un alimentatore a commutazione può non solo risolvere il problema delle interferenze condotte, ma anche un'arma importante per risolvere le interferenze da radiazioni. La tecnologia di soppressione del filtraggio è divisa in due metodi: filtraggio passivo e filtraggio attivo.
Tecnologia di filtraggio passivo
I circuiti di filtraggio passivo sono semplici, economici e affidabili, il che li rende un modo efficace per sopprimere le interferenze elettromagnetiche. I filtri passivi sono composti da componenti di induttanza, capacità e resistenza e la loro funzione diretta è quella di risolvere le emissioni conduttive.
