1 EMI 노이즈 전류
스위칭 전원 공급 장치의 많은 회로 토폴로지가 있으며 전원 스위치 튜브와 하이 주파수 변압기. 중소 전력 스위칭 전원 공급 장치 모듈에서 더 많이 사용되는 회로 토폴로지는 푸시 풀, 단일 종단 포워드, 단일 종단 플라이 백 등입니다. 일반적인 단일 종단 순방향 스위칭 전원 공급 장치 회로의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 전원 스위치 튜브 Q1, 고주파 변압기 T, 정류 다이오드 D1, 환류 다이오드 D2, 출력 필터 인덕터로 구성됩니다. L 및 출력 필터 커패시터 C. 작동 시 PWM 제어 장치는 가변 펄스 폭의 펄스 신호를 보내 스위치 튜브 Q1을 구동할 수 있습니다. 스위치 튜브 Q1이 켜지면 입력단의 DC 에너지가 고주파 변압기를 통해 2차측으로 전송됩니다. 스위치 튜브 Q1이 꺼지면 자기 재설정을 위한 고주파 변압기. 고주파 변압기를 통해 전송된 고주파 펄스는 정류 다이오드에 의해 단방향 맥동 DC로 정류됩니다. 이 맥동 DC가 출력 필터 인덕터 및 필터 커패시터에 의해 필터링된 후 필요한 DC 전압을 보낼 수 있습니다.
전원 스위치 트랜지스터(Q1)의 고주파 스위칭 과정에서 전원 스위치 트랜지스터와 고주파 변압기를 통해 흐르는 펄스는 복잡한 고조파 전압과 고조파 전류를 생성합니다. 이러한 고조파 전압과 고조파 전류에 의해 발생하는 노이즈는 전원 입력선을 통해 공용 전원 단자로 전달되거나 스위칭 전원 공급 장치의 출력선을 통해 부하로 전달되어 다른 시스템이나 민감한 부품에 간섭을 일으킬 수 있습니다. 전력선에 전도된 이들 잡음의 잡음 스펙트럼을 그림 2에 나타내었다. 그림에서 알 수 있듯이 수백 kHz ~ 50 MHz의 주파수 대역, 즉 기본파와 여러 고조파의 주파수 대역에서 스위칭 주파수 범위 내에서 간섭 노이즈의 진폭은 GJBl51A에서 지정한 범위를 훨씬 초과하여 시스템 전도 노이즈와 같은 전자기 호환성 표시기가 표준을 초과하게 됩니다.
2. 공통 모드 간섭 전류
메탈 패키지 구조의 표면 실장형 스위칭 전원 공급 장치 모듈의 전체 회로 부품은 모두 기판에 조립됩니다. PWM 제어 칩, 전원 스위치 튜브 및 정류기 다이오드와 같은 능동 장치는 모두 표면 실장형 패키지 부품입니다. 입력 및 출력의 전압 및 전류는 리드를 통해 전송됩니다.
튜브 쉘의 바닥 판은 알루미나 기판의 캐리어입니다. 알루미나 기판의 전면은 부품의 배선 영역 및 조립 영역입니다. 메탈 베이스 플레이트가 부착되어 있습니다. 알루미나 기판의 유전 상수는 8이고 두께는 일반적으로 0.5 ~ 1.0 mm 범위입니다. 알루미나 기판 전면의 조립 영역에서 표면 실장 부품(예: PWM 제어 칩, 연산 증폭기, 기준 소스, MOSFET 스위치, 정류기 다이오드)은 납땜(예: 전도성 접착제, 리플로 납땜, 등) 영역의 패드가 연결됩니다. 이 연결 방법은 회로 루프를 구성하지만 회로에 새로운 기생 정전 용량 Cp를 가져옵니다.
기본 루프에서 전원 스위치 칩, PWM 제어 칩, 연산 증폭기 칩, 전원 공급 장치의 양극 및 음극 입력 라인의 흔적 등은 쉘 바닥 판 사이에 기생 커패시턴스 Cp를 생성하고 기생 커패시턴스는 기판의 두께에 따라 달라집니다. 그리고 그들이 바닥에서 차지하는 면적. 이러한 방식으로 회로에서 분산 커패시턴스 Cp1, Cp2, ..., Cp6 등이 이러한 구성 요소와 해당 트레이스 및 하우징의 바닥판 사이에 형성됩니다. 이러한 분산 커패시턴스는 dV/dt, dI/dt 및 정류기 다이오드의 역회복 전류가 결합된 영향으로 노이즈 전류를 발생시킵니다. 이러한 노이즈 전류는 입력 전원 라인의 플러스와 마이너스 사이 및 출력 부하 라인의 플러스와 마이너스 사이에서 크기와 위상이 동일하며 공통 모드 노이즈 전류라고 합니다. 공통 모드 노이즈 전류의 크기는 분산 커패시턴스(dV/dt, dI/dt 등)의 크기와 관련이 있습니다.
3. 1차 차동 모드 간섭 전류
1차 루프의 1차 차동 모드 간섭 전류, 전원 스위칭 튜브 Q1, 고주파 변압기 1차 권선 Lp 및 입력 필터 커패시터 Ci는 스위칭 전원 공급 장치의 입력 DC 변환 회로를 구성합니다. DC 에너지는 고주파 변압기를 통해 2차측으로 전달됩니다. 그러나 전원 스위치 Q1이 전환되면 고주파 펄스의 상승 및 하강에 따른 기본파와 고조파가 입력 필터 커패시터 Ci를 따라 입력 전원 단자로 전달되고 이 노이즈 전류는 양의 방향으로 전파됩니다. 및 입력 전원 공급 라인의 음극 단자. 이를 1차 차동 모드 간섭 전류 IDIFF라고 합니다. 이 차동 모드 간섭 전류 IDIFF는 입력 전원 공급 라인을 통해 공통 전원 공급 장치 단자로 흐르며, 특히 입력 필터 커패시터 Ci가 불충분하게 필터링되면 입력 전원 공급 라인에 대한 간섭이 크며 다른 부품과도 간섭합니다. 공통 전원 단자를 통해 시스템의 따라서 다른 부품의 성능 지표가 감소합니다.
