Generación y supresión de la interferencia electromagnética (EMI) en los suministros de alimentación de conmutación
La fuente de alimentación de conmutación primero rectifica la alimentación de CA en la alimentación de CC, que luego se controla al cambiar de tubos para convertirse en alta frecuencia. Finalmente, se emite a través de circuitos de rectificación y filtrado para obtener un voltaje de CC estable. Por lo tanto, contiene una gran cantidad de interferencia armónica. Mientras tanto, debido a la inductancia de fuga del transformador y el pico causado por la corriente de recuperación inversa del diodo de salida, se generarán grados variables de interferencia electromagnética. La interferencia en el modo de interruptor se concentra principalmente en componentes con grandes voltajes y cambios de corriente (es decir, DV/DT o DI/DT), especialmente tubos de conmutación, diodos de salida y transformadores de alta frecuencia. Mientras tanto, la capacitancia callejera puede transmitir el ruido desde la cuadrícula de energía a la fuente de alimentación del sistema electrónico, lo que provoca la interferencia al funcionamiento de los circuitos electrónicos. Aquí analizaremos las causas de varias interferencias y sus caminos acoplados.
La interferencia de filtrado generada por la rectificación de salida y el circuito de filtrado de la fuente de alimentación del interruptor comúnmente utiliza la rectificación del puente y los circuitos de filtrado del condensador 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 corto tiempo y alto valor máximo. Esta corriente de entrada distorsionada contiene no solo componentes fundamentales sino también abundantes componentes armónicos de orden superior.
Interferencia generada por el circuito de interruptor 2
El núcleo del circuito de interruptor también es una de las principales fuentes de interferencia, que se compone principalmente de tubos de interruptor y transformadores de alta frecuencia. El DV/DT generado por el tubo de conmutación tiene pulsos grandes, una banda de frecuencia amplia y armónicos abundantes. La razón principal de esta interferencia de pulso es:
(1) En el momento en que se enciende el tubo del interruptor, se genera una gran corriente de sobretensión en la bobina primaria del transformador, y aparece un alto voltaje de pico de aumento en ambos extremos de la bobina primaria; En el momento en que se apaga el interruptor, debido al flujo de fuga de la bobina primaria, una parte de la energía no se transmite desde la bobina primaria hasta la bobina secundaria. La energía almacenada en la inductancia de fuga formará una oscilación de caries con un pico con la capacitancia entre polos y la resistencia del tubo del interruptor en sí, que se superpondrá en el voltaje de apagado del tubo del interruptor, formando un voltaje de pico de apagado. Este ruido se transmitirá a los terminales de entrada y salida, formando interferencia realizada.
(2) Cuando el diodo de salida se lleva a cabo en la dirección hacia adelante, se acumula la carga dentro de la unión PN. Cuando el diodo se somete a un voltaje inverso, la carga acumulada desaparece y se genera una corriente inversa. Debido a la alta frecuencia de V en el circuito de rectificación secundaria durante la conmutación, el tiempo para que la transición de la conducción al corte sea muy corto. Para hacer que la carga almacenada desaparezca en un corto período de tiempo, se genera un aumento de corriente inversa. Debido a la presencia de capacitancia distribuida e inductancia distribuida en la salida de CC, la interferencia causada por las oleadas se convierte en atenuación de alta frecuencia y reducción de la oscilación.
(3) El bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia compuesto por la bobina primaria, el tubo de conmutación y el condensador de filtrado del transformador de alta frecuencia pueden generar radiación espacial significativa, formando interferencia de radiación.
