Introducción del método de diseño de compatibilidad electromagnética para fuentes de alimentación conmutadas
Debido a las ventajas del tamaño pequeño y el alto factor de potencia, la fuente de alimentación conmutada se usa ampliamente en comunicaciones, control, informática y otros campos. Sin embargo, debido a la interferencia electromagnética, su aplicación posterior está limitada hasta cierto punto. Este documento analizará los diversos mecanismos de interferencia electromagnética de la fuente de alimentación conmutada y, sobre la base de ello, propondrá el método de diseño de compatibilidad electromagnética de la fuente de alimentación conmutada.
Análisis de interferencia electromagnética de fuentes de alimentación conmutadas
La estructura de la fuente de alimentación conmutada se muestra en la Figura 1. Primero, la frecuencia de alimentación de CA se rectifica a CC, luego se convierte a alta frecuencia y finalmente se emite a través del circuito de rectificación y filtrado para obtener un voltaje de CC estable. El diseño y la distribución de circuitos irrazonables, las vibraciones mecánicas, la conexión a tierra deficiente, etc., provocarán interferencias electromagnéticas internas. Al mismo tiempo, la inductancia de fuga del transformador y el pico causado por la corriente de recuperación inversa del diodo de salida también son fuentes potenciales de interferencia fuerte.
1 Fuentes internas de interferencia
● interruptor de circuito
El circuito del interruptor se compone principalmente de un tubo interruptor y un transformador de alta frecuencia. Hay capacitancia distribuida entre el tubo del interruptor y su disipador de calor, la carcasa y los cables internos de la fuente de alimentación. El du/dt que genera tiene pulsos relativamente grandes, una amplia banda de frecuencias y ricos armónicos. La carga del tubo de conmutación es la bobina primaria del transformador de alta frecuencia, que es una carga inductiva. Cuando se apaga el tubo interruptor que se encendió originalmente, la inductancia de fuga del transformador de alta frecuencia genera una fuerza contraelectromotriz E=-Ldi/dt, y su valor es proporcional a la tasa de cambio actual del colector y proporcional a la inductancia de fuga, superpuesto al voltaje de corte, se forma un pico de voltaje de corte, formando así una interferencia de conducción.
● Diodos rectificadores para circuitos rectificadores
Hay una corriente inversa cuando se corta el diodo rectificador de salida, y el tiempo que vuelve a cero está relacionado con factores como la capacitancia de la unión. Producirá un gran cambio de corriente di/dt bajo la influencia de la inductancia de fuga del transformador y otros parámetros de distribución, y generará una fuerte interferencia de alta frecuencia, la frecuencia puede alcanzar decenas de megahercios.
● Parámetros espurios
Debido a que se trabaja a una frecuencia más alta, las características de los componentes de baja frecuencia en la fuente de alimentación conmutada cambiarán, lo que generará ruido. A altas frecuencias, los parámetros perdidos tienen una gran influencia en las características del canal de acoplamiento, y la capacitancia distribuida se convierte en el canal de interferencia electromagnética.
2 Fuentes externas de interferencia
Las fuentes de interferencia externa se pueden dividir en interferencia de potencia e interferencia de rayos, y la interferencia de potencia existe en "modo común" y "modo diferencial". Al mismo tiempo, dado que la red eléctrica de CA está conectada directamente al puente rectificador y al circuito de filtro, en medio ciclo, solo el tiempo pico del voltaje de entrada tiene corriente de entrada, lo que resulta en un factor de potencia de entrada muy bajo. suministro (alrededor de 0.6). Además, esta corriente contiene una gran cantidad de componentes armónicos de corriente, lo que provocará una "contaminación" armónica en la red.
