Análise das Causas de Interferência Eletromagnética em Fontes Chaveadas
As fontes de alimentação chaveadas podem ser divididas em ponte completa, meia ponte, push-pull e outros tipos de acordo com o tipo de circuito principal. Porém, independentemente do tipo de fonte de alimentação chaveada, ela produz forte ruído durante a operação. Eles conduzem para fora através das linhas de energia de maneira comum ou diferencial, ao mesmo tempo que irradiam para o espaço circundante. As fontes de alimentação chaveadas também são sensíveis ao ruído externo invadido pela rede elétrica e o transmitem a outros dispositivos eletrônicos para gerar interferência.
Depois que a energia CA é inserida na fonte de alimentação chaveada, a ponte retificadora V1-V4 é organizada em uma tensão CC Vi e aplicada ao primário L1 e à chave V5 do transformador de alta frequência. A entrada base do tubo de comutação V5 é uma onda retangular de alta frequência variando de dezenas a centenas de kHz, e sua frequência de repetição e ciclo de trabalho são determinados pelos requisitos da tensão CC de saída VO. A corrente de pulso amplificada pelo tubo interruptor é acoplada ao circuito secundário por um transformador de alta frequência. A relação da primeira volta de um transformador de alta frequência também é determinada pelos requisitos da tensão CC de saída VO. A corrente de pulso de alta frequência é retificada pelo diodo V6 e filtrada por C2 para formar uma tensão de saída CC VO. Portanto, a fonte de alimentação chaveada irá gerar ruído e formar interferência eletromagnética nos seguintes aspectos.
(1) O circuito de corrente de comutação de alta frequência composto pelo primário do transformador de alta frequência L1, o tubo de comutação V5 e o capacitor de filtro C1 podem gerar grande radiação espacial. Se a filtragem do capacitor for insuficiente, a corrente de alta frequência também será transmitida para a fonte de alimentação CA de entrada em modo diferencial.
(2) O secundário L2 do transformador de alta frequência, o diodo retificador V6 e o capacitor de filtro C2 também formam o circuito de corrente de comutação de alta frequência, que irá gerar radiação espacial. Se o filtro do capacitor for insuficiente, a corrente de alta frequência será misturada na tensão CC de saída na forma de forma modular diferencial para conduzir para fora.
(3) Existe um capacitor distribuído Cd entre o primário e o secundário do transformador de alta frequência, e a tensão de alta frequência do primário é acoplada diretamente ao secundário através desses capacitores distribuídos, gerando ruído de modo comum na mesma fase em as duas linhas de alimentação CC de saída do secundário. Se a impedância de dois fios ao terra estiver desequilibrada, também se transformará em ruído de modo diferencial.
(4) O diodo retificador de saída V6 gerará corrente de surto reversa. Quando o diodo conduz na direção direta, a carga se acumula dentro da junção PN. Quando o diodo aplica uma tensão reversa, a carga acumulada desaparece e uma corrente reversa é gerada. Como a corrente de comutação precisa ser retificada por um diodo, o tempo para o diodo passar da condução para o corte é muito curto e, em um curto período de tempo, a carga de armazenamento precisa desaparecer, resultando em um surto de corrente reversa. Devido à indutância distribuída, capacitância e surto na linha de saída CC, é causada oscilação de atenuação de alta frequência, que é um tipo de ruído de modo diferencial.
(5) A carga do tubo de comutação V5 é a bobina primária L1 do transformador de alta frequência, que é uma carga indutiva. Portanto, quando a chave é ligada ou desligada, haverá um alto pico de tensão em ambas as extremidades do tubo, e esse ruído será transmitido aos terminais de entrada e saída.
(6) Há uma capacitância distribuída CI entre o coletor do tubo de comutação V5 e o dissipador de calor K, de modo que a corrente de comutação de alta frequência fluirá através de CI para o dissipador de calor K, depois para o aterramento do revestimento e, finalmente, para o aterramento de proteção. fio PE da linha de alimentação CA conectado ao aterramento do invólucro, gerando assim radiação de modo comum. As linhas de energia L e N têm uma certa impedância para PE e, se a impedância estiver desequilibrada, o ruído de modo comum também pode se transformar em ruído de modo diferencial.
