Анализ причин электромагнитных помех импульсного источника питания
Импульсный блок питания по типу основной схемы можно разделить на полномостовой, полумостовой, двухтактный и так далее на несколько видов, но независимо от того, какой тип импульсного блока питания в работе будет производить очень сильный шум. Они передаются наружу через линию электропередачи в синфазном или дифференциальном режиме, а также излучаются в окружающее пространство. Импульсные источники питания также чувствительны к внешним шумам, проникающим в электросеть и передаваемым через нее на другое электронное оборудование, создавая помехи.
Импульсный источник питания переменного тока с помощью мостового выпрямителя V1 ~ V4 преобразуется в напряжение постоянного тока Vi, добавляемое к первичной обмотке высокочастотного трансформатора L1 и переключающей трубке V5. На базу переключающей трубки V5 подается высокочастотная прямоугольная волна частотой от нескольких десятков до сотен килогерц, частота следования и скважность которой определяются требованиями выходного постоянного напряжения VO. Импульсный ток, усиленный переключающей трубкой, подается на вторичную цепь через высокочастотный трансформатор. Соотношение числа витков начального каскада высокочастотного трансформатора определяется также требованиями к выходному постоянному напряжению ВО. Высокочастотный импульсный ток выпрямляется диодом V6 и фильтруется С2 в выходное постоянное напряжение VO. Следовательно, импульсный источник питания будет генерировать шум и создавать электромагнитные помехи в следующих звеньях.
(1) Высокочастотная токовая петля переключения, образованная первичной обмоткой L1 высокочастотного трансформатора, переключающей трубкой V5 и фильтрующим конденсатором C1, может генерировать большое пространственное излучение. Если конденсаторная фильтрация недостаточна, высокочастотный ток также будет подаваться на вход источника переменного тока в дифференциальном режиме.
(2) Вторичная обмотка высокочастотного трансформатора L2, выпрямительный диод V6, конденсатор фильтра C2 также составляют высокочастотную коммутирующую токовую петлю, производящую космическое излучение. Если конденсаторная фильтрация недостаточна, высокочастотный ток будет смешиваться в виде дифференциального режима с выходным постоянным напряжением наружу.
(3) первичная и вторичная распределительная емкость высокочастотного трансформатора Cd, первичное высокочастотное напряжение через распределительную емкость будет напрямую связано со вторичной обмоткой до вторичной линии питания постоянного тока с двумя выходами для создания той же фазы синфазного сигнала. шум. Если импеданс двух линий относительно земли несимметричен, он также будет преобразован в шум дифференциального режима.
(4) выходной выпрямительный диод V6 будет производить обратный пусковой ток. Диод в прямой проводимости, когда накопление заряда PN-перехода, диод плюс обратное напряжение, когда накопленный заряд исчезнет и создаст обратный ток. Поскольку ток переключения должен быть выпрямлен диодом, диод от проводимости диода до времени отключения очень короткий, за короткий период времени, чтобы позволить накопленному заряду исчезнуть при обратном токе, генерируемом всплеском тока. . Из-за распределенной индуктивности в выходной линии постоянного тока, распределенной емкости, всплеск вызван высокочастотными колебаниями затухания, что представляет собой шум дифференциального режима.
(5) Нагрузкой переключающей трубки V5 является первичная катушка L1 высокочастотного трансформатора, которая является индуктивной нагрузкой, поэтому при включении и выключении переключателя на обоих концах трубки будет возникать высокий импульс напряжения. , и этот шум будет передаваться на входные и выходные клеммы.
(6) Между коллектором переключающей трубки V5 и радиатором K имеется распределенная емкость CI. Следовательно, высокочастотный ток переключения будет течь через CI к радиатору K, затем к заземлению шасси и *, наконец, к радиатору K. защитное заземление PE линии электропередачи переменного тока, подключенное к заземлению шасси, генерируя таким образом синфазное излучение. Линии электропередачи L и N имеют определенный импеданс по отношению к PE, и если импеданс несимметричен, синфазный шум будет преобразован в дифференциальный шум.
