Características de la fuente de alimentación conmutada de comunicación y mecanismo de interferencia electromagnética
Características básicas de la fuente de alimentación conmutada.
Hay cuatro características básicas de la fuente de alimentación conmutada:
①La ubicación es relativamente clara. Centrarse principalmente en dispositivos de conmutación de potencia, diodos, radiadores y transformadores de alta frecuencia conectados a ellos;
②El dispositivo de conversión de energía funciona en estado de conmutación. Debido a que la fuente de alimentación conmutada es un dispositivo de conversión de energía que funciona en el estado de conmutación, su tasa de cambio de voltaje y corriente es muy alta y la intensidad de interferencia generada es relativamente grande;
③ El cableado de la placa de circuito impreso (PCB) de alimentación generalmente se organiza manualmente. Este arreglo lo hace muy aleatorio, lo que aumenta la dificultad de extraer los parámetros de distribución de PCB y predecir y evaluar la interferencia de campo cercano;
④ La frecuencia de conmutación es grande, desde decenas de miles de Hz hasta varios megahercios. Las principales formas de interferencia son la interferencia de conducción y la interferencia de campo cercano.
El mecanismo de la interferencia electromagnética.
EMI de circuitos de conmutación
El circuito de conmutación es el núcleo de la fuente de alimentación de conmutación. Se compone principalmente de un tubo de conmutación y un transformador de alta frecuencia. El dv/dt que genera es un pulso con una amplitud relativamente grande, una amplia banda de frecuencias y ricos armónicos. Hay dos razones principales para esta interferencia de pulso: por un lado, la carga del tubo del interruptor es la bobina primaria de un transformador de alta frecuencia, que es una carga inductiva. En el momento en que se enciende el tubo del interruptor, la bobina primaria genera una gran corriente de irrupción y aparece un pico de voltaje alto en ambos extremos de la bobina primaria; cuando el tubo del interruptor se apaga, debido al flujo de fuga de la bobina primaria, una parte de la energía Si no hay transmisión de la bobina primaria a la bobina secundaria, esta parte de la energía almacenada en el inductor formará una atenuación oscilación con un pico con la capacitancia y la resistencia en el circuito del colector, que se superpone al voltaje de apagado para formar un pico de voltaje de apagado. Esta interrupción del voltaje de la fuente de alimentación producirá el mismo transitorio de corriente de irrupción de magnetización que cuando se enciende la bobina primaria, y este ruido se conducirá a los terminales de entrada y salida para formar una interferencia conducida. Por otro lado, el bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia formado por la bobina primaria del transformador de pulsos, el tubo de conmutación y el condensador de filtro pueden generar una gran radiación espacial y formar interferencias de radiación.
Medidas de supresión de interferencias electromagnéticas
Los tres elementos que forman la interferencia electromagnética son la fuente de interferencia, la ruta de propagación y el equipo perturbado. Por lo tanto, la supresión de la interferencia electromagnética debe hacerse desde estos tres aspectos.
El propósito de suprimir la fuente de interferencia, eliminar el acoplamiento y la radiación entre la fuente de interferencia y el dispositivo perturbado, y mejorar la capacidad antiinterferencia del dispositivo perturbado, mejorando así el rendimiento de compatibilidad electromagnética de la fuente de alimentación conmutada.
Utilice filtros para suprimir las interferencias electromagnéticas
El filtrado es un método importante para suprimir la interferencia electromagnética. Puede suprimir efectivamente la interferencia electromagnética en la red eléctrica para que no ingrese al equipo, y también puede suprimir la interferencia electromagnética en el equipo para que no ingrese a la red eléctrica. La instalación de un filtro de fuente de alimentación conmutada en los circuitos de entrada y salida de la fuente de alimentación conmutada no solo puede resolver el problema de la interferencia de conducción, sino también un arma importante para resolver la interferencia de radiación. La tecnología de supresión de filtros se divide en dos formas: filtrado pasivo y filtrado activo.
Tecnología de filtrado pasivo
El circuito de filtro pasivo es simple, de bajo costo, de rendimiento confiable y es una forma efectiva de suprimir la interferencia electromagnética. Los filtros pasivos están compuestos por inductores, capacitores y resistencias, y su función directa es resolver las emisiones conducidas.
Debido a la gran capacidad del capacitor de filtro en el circuito de suministro de energía original, se generará una corriente pico de pulso en el circuito rectificador. Esta corriente está compuesta por una gran cantidad de corriente armónica de alto orden, que interferirá con la red eléctrica; La bobina primaria generará una corriente pulsante. Debido a la alta tasa de cambio de corriente, se generarán corrientes inducidas de diferentes frecuencias en los circuitos circundantes, incluidas las señales de interferencia de modo diferencial y modo común, que pueden conducirse a otras líneas de la red eléctrica a través de dos líneas eléctricas e interferir con otras. equipo electronico. La parte de filtrado de modo diferencial en la figura puede reducir la señal de interferencia de modo diferencial dentro de la fuente de alimentación conmutada y puede atenuar en gran medida la señal de interferencia electromagnética generada por el propio equipo cuando está funcionando y se transmite a la red eléctrica. De acuerdo con la ley de inducción electromagnética, se obtiene E—Ldi/dt, E es la caída de voltaje en L, L es la inductancia y di/dt es la velocidad de cambio de la corriente. Obviamente, cuanto menor sea la tasa de cambio de la corriente requerida, mayor será la inductancia requerida.
