Análisis de causas de interferencias electromagnéticas en fuentes de alimentación conmutadas.
La fuente de alimentación conmutada se puede dividir en puente completo, medio puente, push-pull, etc. según el tipo de circuito principal, pero no importa qué tipo de fuente de alimentación conmutada producirá un fuerte ruido al funcionar. Se conducen en modo común o diferencial a través de la línea eléctrica y también irradian al espacio circundante. La fuente de alimentación conmutada también es sensible al ruido externo invadido por la red eléctrica y se transmite a otros equipos electrónicos para causar interferencias.
Después de que la energía CA ingresa a la fuente de alimentación conmutada, se rectifica a voltaje CC Vi mediante puentes rectificadores V1 ~ V4, que se aplica al primario L1 del transformador de alta frecuencia y al tubo de conmutación V5. La base del tubo de conmutación V5 introduce una onda rectangular de alta frecuencia de decenas a cientos de kilohercios, y su frecuencia de repetición y relación de trabajo están determinadas por los requisitos del voltaje CC de salida VO. La corriente de pulso amplificada por el tubo del interruptor se acopla al circuito secundario mediante el transformador de alta frecuencia. La relación de vueltas primarias del transformador de alta frecuencia también está determinada por el requisito del voltaje CC de salida VO. La corriente de pulso de alta frecuencia es rectificada por el diodo V6 y filtrada por C2 para convertirse en voltaje de salida de CC VO. Por lo tanto, cambiar la fuente de alimentación producirá ruido en los siguientes enlaces, formando interferencias electromagnéticas.
(1) El bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia compuesto por el primario L1 del transformador de alta frecuencia, el tubo de conmutación V5 y el condensador de filtro C1 puede generar una gran radiación espacial. Si el filtro del condensador es insuficiente, la corriente de alta frecuencia se conducirá a la fuente de alimentación de CA de entrada en modo diferencial.
(2) El secundario del transformador de alta frecuencia L2, el diodo rectificador V6 y el condensador de filtro C2 también forman un bucle de corriente de conmutación de alta frecuencia, que generará radiación espacial. Si el filtro del condensador es insuficiente, la corriente de alta frecuencia se mezclará con el voltaje CC de salida en forma de modo diferencial para conducción externa.
(3) Hay capacitores distribuidos Cd entre el primario y el secundario del transformador de alta frecuencia, y el voltaje de alta frecuencia del primario se acoplará directamente al secundario a través de estos capacitores distribuidos, lo que resultará en ruido de modo común en el mismo fase en las dos líneas de alimentación CC de salida del secundario. Si la impedancia de los dos cables a tierra está desequilibrada, también se convertirá en ruido de modo diferencial.
(4) El diodo rectificador de salida V6 generará una sobretensión inversa. Cuando el diodo se enciende en dirección directa, la carga en la unión PN se acumulará, y cuando se aplica voltaje inverso al diodo, la carga acumulada desaparecerá y producirá corriente inversa. Debido a que el diodo necesita rectificar la corriente de conmutación, el tiempo que tarda el diodo en pasar de encendido a apagado es muy corto y se produce un aumento de corriente inversa para hacer que la carga almacenada desaparezca en poco tiempo. La oscilación de atenuación de alta frecuencia es causada por la inductancia distribuida, la capacitancia distribuida y la sobretensión en la línea de salida de CC, que es un tipo de ruido de modo diferencial.
(5) La carga del tubo del interruptor V5 es la bobina primaria L1 del transformador de alta frecuencia, que es una carga inductiva. Por lo tanto, cuando se enciende y apaga el interruptor, habrá un voltaje pico alto en ambos extremos del tubo, y este ruido se conducirá a los terminales de entrada y salida.
(6) Hay un condensador distribuido CI entre el colector del tubo de conmutación V5 y el radiador K, por lo que la corriente de conmutación de alta frecuencia fluirá al radiador K a través de CI, luego a la tierra del chasis y finalmente a la tierra de protección. PE de la línea de alimentación de CA conectada a la tierra del chasis, generando así radiación de modo común. Las líneas eléctricas L y N tienen una cierta impedancia hacia PE. Si la impedancia está desequilibrada, el ruido de modo común se convertirá en ruido de modo diferencial.
