Анализ причин электромагнитных помех (EMI) в импульсных источниках питания
(1) Высокочастотная коммутируемая токовая петля, состоящая из первичной обмотки L1 высокочастотного трансформатора, переключающей трубки V5 и фильтрующего конденсатора C1, может генерировать значительное пространственное излучение. Если конденсаторная фильтрация недостаточна, высокочастотный ток-все равно будет поступать на вход источника переменного тока в дифференциальном режиме.
(2) Вторичная обмотка L2 высокочастотного трансформатора, выпрямительный диод V6 и фильтрующий конденсатор C2 также образуют высокочастотную коммутируемую токовую петлю, генерирующую пространственное излучение. Если конденсаторная фильтрация недостаточна, высокочастотный-ток будет смешиваться в дифференциальном режиме и передаваться наружу на выходное напряжение постоянного тока.
(3) Между первичной и вторичной обмотками высокочастотного трансформатора имеется распределенная емкость Cd, а высокочастотное напряжение первичной обмотки напрямую связано со вторичной обмоткой через эти распределенные конденсаторы, создавая однофазный синфазный шум на двух выходных линиях питания постоянного тока вторичной обмотки. Если сопротивление двух проводов относительно земли несимметрично, оно также преобразуется в шум дифференциального режима.
(4) Выходной выпрямительный диод V6 будет генерировать обратный импульсный ток. Когда диод проводит ток в прямом направлении, заряд накапливается в PN-переходе. При подаче обратного напряжения на диод накопленный заряд исчезает и образуется обратный ток. Поскольку ток переключения должен быть выпрямлен диодом, время перехода диода из режима проводимости в состояние отсечки очень короткое. За короткий промежуток времени генерируется всплеск обратного тока, вызывающий исчезновение накопленного заряда. Из-за распределенной индуктивности, распределенной емкости и перенапряжения в выходной линии постоянного тока возникают высокочастотные колебания затухания, которые являются разновидностью дифференциального шума.
(5) Нагрузкой переключателя V5 является первичная обмотка L1 высокочастотного трансформатора, которая является индуктивной нагрузкой. Следовательно, когда переключатель включается или выключается, на обоих концах транзистора возникает высокое пиковое напряжение, и этот шум будет передаваться на входные и выходные клеммы.
(6) Между коллектором переключающей трубки V5 и радиатором K имеется распределенная емкость CI, поэтому высокочастотный ток переключения будет течь через CI к радиатору K, затем к заземлению шасси и, наконец, к проводу защитного заземления PE линии электропередачи переменного тока, подключенной к заземлению шасси, тем самым генерируя синфазное излучение. Линии электропередачи L и N имеют определенный импеданс по отношению к PE, и если импеданс несимметричен, синфазный шум также преобразуется в дифференциальный шум.
