Generación y supresión de EMI en fuentes de alimentación conmutadas
El principal inconveniente de las fuentes de alimentación de modo conmutado es la capacidad de generar fuertes interferencias electromagnéticas (EMI). Las señales EMI tienen un amplio rango de frecuencia y una cierta amplitud y, después de la conducción y la radiación, pueden contaminar el entorno electromagnético y causar interferencias en los equipos de comunicación y productos electrónicos. Si no se maneja adecuadamente, la propia fuente de alimentación conmutada se convertirá en una fuente de interferencias. El impacto de las interferencias electromagnéticas en la eficiencia, el rendimiento y el uso de las fuentes de alimentación conmutadas se ha convertido en un tema de preocupación cada vez más candente. Este artículo analiza las causas y las rutas de propagación de las interferencias electromagnéticas en fuentes de alimentación de modo conmutado y propone medidas efectivas para suprimir las interferencias.
La principal desventaja de las fuentes de alimentación de modo conmutado es la capacidad de generar fuertes interferencias electromagnéticas (EMI). Las señales EMI tienen un amplio rango de frecuencia y una cierta amplitud y, después de la conducción y la radiación, pueden contaminar el entorno electromagnético y causar interferencias en los equipos de comunicación y productos electrónicos. Si no se maneja adecuadamente, la propia fuente de alimentación conmutada se convertirá en una fuente de interferencias. El impacto de las interferencias electromagnéticas en la eficiencia, el rendimiento y el uso de las fuentes de alimentación conmutadas se ha convertido en un tema de preocupación cada vez más candente. Este artículo analiza las causas y las rutas de propagación de las interferencias electromagnéticas en fuentes de alimentación de modo conmutado y propone medidas efectivas para suprimir las interferencias.
1. Introducción
Compatibilidad electromagnética (EMC) es la abreviatura de compatibilidad electromagnética en inglés. Incluye dos significados: primero, la radiación electromagnética generada por el equipo durante el funcionamiento debe limitarse a un cierto nivel; en segundo lugar, el equipo en sí debe tener una cierta capacidad anti-interferencia y debe tener tres elementos: fuente de interferencia, canal de acoplamiento y cuerpo sensible. La fuente de alimentación conmutada que suministra energía a los circuitos electrónicos es de gran importancia para suprimir interferencias y garantizar el funcionamiento normal y estable de los sistemas electrónicos. Este artículo propone medidas efectivas para suprimir las interferencias mediante el análisis de las fuentes de interferencia y los canales de acoplamiento en fuentes de alimentación de modo conmutado. Y propuso los métodos de diseño y fabricación de transformadores de alimentación conmutados.
2. Fuentes de interferencia y canales de acoplamiento en fuentes de alimentación conmutadas
Las fuentes de alimentación conmutadas primero rectifican la alimentación de CA en alimentación de CC, que luego se controla mediante tubos de conmutación para convertirla en alta-frecuencia. Después de pasar por circuitos de rectificación y filtrado, se obtiene una tensión continua estable, que contiene una gran cantidad de interferencias armónicas. Mientras tanto, debido a la inductancia de fuga del transformador y al pico causado por la corriente de recuperación inversa del diodo de salida, se generarán diversos grados de interferencia electromagnética. La interferencia en las fuentes de alimentación de modo conmutado se concentra principalmente en componentes con grandes cambios de voltaje y corriente (es decir, dv/dt o di/dt), especialmente tubos de conmutación, diodos de salida y transformadores de alta-frecuencia. Mientras tanto, la capacitancia parásita puede transmitir ruido desde la red eléctrica a la fuente de alimentación del sistema electrónico, provocando interferencias en el funcionamiento de los circuitos electrónicos. Aquí analizaremos las causas de varias interferencias y sus caminos acoplados.
2.1 La interferencia de filtrado generada por el circuito de filtrado y rectificación de salida de la fuente de alimentación conmutada comúnmente utiliza circuitos de filtrado de condensador y rectificación de puente en el extremo de salida. Debido a la no linealidad de los diodos rectificadores y al efecto de almacenamiento de energía de los condensadores de filtrado, la corriente de salida se convierte en una corriente máxima periódica con un tiempo corto y un valor máximo alto. Esta corriente de entrada distorsionada contiene no solo componentes fundamentales sino también abundantes componentes armónicos de orden superior-.
