Características das fontes de alimentação chaveadas de comunicação e do mecanismo de interferência eletromagnética
Características básicas da fonte de alimentação comutada
Existem quatro características básicas de comutação de fonte de alimentação:
①A localização é relativamente clara. Focado principalmente em dispositivos de comutação de energia, diodos e dissipadores de calor e transformadores de alta frequência a eles conectados;
②O dispositivo de conversão de energia funciona no estado de comutação. Como a fonte de alimentação chaveada é um dispositivo de conversão de energia que funciona em estado de comutação, sua taxa de variação de tensão e corrente é muito alta e a intensidade da interferência gerada é relativamente grande;
③Os traços da placa de circuito impresso (PCB) de energia geralmente são dispostos manualmente. Este arranjo torna-o altamente arbitrário e aumenta a dificuldade de extrair parâmetros de distribuição de PCB e prever e avaliar interferência de campo próximo;
④A frequência de comutação é grande, variando de dezenas de milhares de Hz a vários megahertz. As principais formas de interferência são interferência de condução e interferência de campo próximo.
Mecanismo de geração de interferência eletromagnética
1. Interferência eletromagnética gerada por circuitos de comutação
O circuito de comutação é o núcleo da fonte de alimentação chaveada, que é composta principalmente por tubos de comutação e transformadores de alta frequência. O dv/dt que ele gera é um pulso com amplitude maior, banda de frequência mais ampla e harmônicos ricos. Existem duas razões principais para esta interferência de pulso: por um lado, a carga do tubo de comutação é a bobina primária do transformador de alta frequência, que é uma carga indutiva. Quando o tubo de comutação é ligado, a bobina primária gera uma grande corrente de irrupção e uma alta tensão de pico aparece em ambas as extremidades da bobina primária; quando o tubo interruptor é desligado, parte da energia é perdida devido ao vazamento do fluxo magnético da bobina primária. Sem ser transmitida da bobina primária para a bobina secundária, esta parte da energia armazenada no indutor formará uma oscilação atenuada com pico com a capacitância e resistência no circuito coletor, que será sobreposta à tensão de desligamento para formar um pico de tensão de desligamento. Esta interrupção da tensão de alimentação produzirá o mesmo transitório de corrente de impulso magnetizante que quando a bobina primária é ligada. Este ruído será transmitido aos terminais de entrada e saída, formando interferência condutiva. Por outro lado, o circuito de corrente de comutação de alta frequência composto pela bobina primária do transformador de pulso, o tubo de comutação e o capacitor do filtro pode produzir radiação espacial grande, causando interferência de radiação.
2. Interferência causada pelo tempo de recuperação reversa do diodo. Quando o diodo retificador no circuito retificador de alta frequência conduz diretamente, uma grande corrente direta flui. Quando é desligado pela tensão de polarização reversa, devido à quantidade relativamente grande de corrente na junção PN, muitos portadores se acumulam, de modo que a corrente fluirá na direção reversa por um período de tempo antes que os portadores desapareçam, causando o reverso a corrente de recuperação quando as portadoras desaparecem diminui drasticamente e causa uma grande mudança de corrente (di/dt).
