스위칭 전원 공급 장치의 전자기 간섭 원인 분석
스위칭 전원 공급 장치는 주 회로 유형에 따라 풀 브리지, 하프 브리지, 푸시 풀 및 기타 유형으로 나눌 수 있습니다. 그러나 스위칭 전원 공급 장치의 유형에 관계없이 작동 중에 강한 소음이 발생합니다. 이는 공통 또는 차동 모드 방식으로 전력선을 통해 외부로 전도하는 동시에 주변 공간으로 방사됩니다. 스위칭 전원 공급 장치도 전력망에 침입한 외부 잡음에 민감하고 이를 다른 전자 장치로 전송하여 간섭을 발생시킵니다.
스위칭 전원 공급 장치에 AC 전원이 입력된 후 브리지 정류기 V1-V4는 DC 전압 Vi로 구성되어 고주파 변압기의 1차 L1 및 스위치 V5에 인가됩니다. 스위치 튜브 V5의 기본 입력은 수십에서 수백 kHz 범위의 고주파 직사각형파이며 반복 주파수와 듀티 사이클은 출력 DC 전압 VO의 요구 사항에 따라 결정됩니다. 스위치 튜브에 의해 증폭된 펄스 전류는 고주파 변압기에 의해 2차 회로에 결합됩니다. 고주파 변압기의 첫 번째 권선 비율은 출력 DC 전압 VO의 요구 사항에 따라 결정됩니다. 고주파 펄스 전류는 다이오드 V6에 의해 정류되고 C2에 의해 필터링되어 DC 출력 전압 VO를 형성합니다. 따라서 스위칭 전원 공급 장치는 다음과 같은 측면에서 잡음을 발생시키고 전자기 간섭을 형성합니다.
(1) 고주파 변압기 1차측 L1, 스위치 튜브 V5 및 필터 커패시터 C1로 구성된 고주파 스위칭 전류 루프는 큰 공간 방사선을 생성할 수 있습니다. 커패시터 필터링이 불충분할 경우 고주파 전류도 차동 모드 방식으로 입력 AC 전원 공급 장치에 전송됩니다.
(2) 고주파 변압기의 2차 L2, 정류기 다이오드 V6 및 필터 커패시터 C2도 고주파 스위칭 전류 루프를 형성하여 공간 방사선을 생성합니다. 커패시터의 필터가 충분하지 않으면 고주파 전류가 차동 모듈러 형태로 출력 DC 전압에 혼합되어 외부로 전도됩니다.
(3) 고주파 변압기의 1차측과 2차측 사이에는 분산 커패시터 Cd가 있고, 1차측의 고주파 전압은 이러한 분산 커패시터를 통해 2차측에 직접 결합되어 동일 위상에서 공통 모드 잡음을 발생시킨다. 2차측 출력 DC 전력선 2개. 접지에 대한 두 전선의 임피던스가 불균형한 경우에도 차동 모드 잡음으로 변환됩니다.
(4) 출력 정류기 다이오드 V6은 역서지 전류를 생성합니다. 다이오드가 순방향으로 전도되면 PN 접합 내에 전하가 축적됩니다. 다이오드에 역전압을 인가하면 축적된 전하가 사라지고 역전류가 발생한다. 스위칭 전류는 다이오드에 의해 정류되어야 하기 때문에 다이오드가 전도에서 차단으로 전환되는 시간은 매우 짧고, 짧은 시간 내에 저장 전하가 사라져야 하므로 역전류가 급증하게 됩니다. DC 출력 라인의 분산 인덕턴스, 커패시턴스, 서지로 인해 차동 모드 노이즈의 일종인 고주파 감쇠 발진이 발생합니다.
(5) 스위치 튜브 V5의 부하는 유도 부하인 고주파 변압기의 1차 코일 L1입니다. 따라서 스위치를 켜거나 끌 때 튜브의 양쪽 끝 부분에 높은 서지 피크 전압이 발생하고 이 노이즈가 입력 및 출력 단자에 전달됩니다.
(6) 스위치 튜브 V5의 컬렉터와 방열판 K 사이에는 분산된 정전 용량 CI가 있으므로 고주파 스위칭 전류는 CI를 통해 방열판 K, 케이싱 접지, 마지막으로 보호 접지로 흐릅니다. AC 전력선의 PE 와이어를 케이싱 접지에 연결하여 공통 모드 방사선을 생성합니다. 전력선 L과 N은 PE에 대해 일정한 임피던스를 가지며, 임피던스가 불균형한 경우 공통 모드 잡음이 차동 모드 잡음으로 변환될 수도 있습니다.
