스위치 모드 전원 공급 장치의 전자기 호환성
고전압 및 대전류 스위칭 조건에서 작동하는 스위칭 전원 공급 장치로 인해 발생하는 전자파 적합성 문제의 원인은 매우 복잡합니다. 전체 기계의 전자기 특성 측면에서 주로 공통 임피던스 결합, 라인 간 결합, 전계 결합, 자기장 결합 및 전자파 결합이 있습니다. 공통 임피던스 결합은 주로 괴롭힘 소스와 괴롭힘을 받는 신체 사이의 공통 전기 임피던스입니다. 이 임피던스를 통해 괴롭힘 신호가 괴롭힘을 받는 신체에 들어갑니다. 라인-라인 결합은 주로 병렬 배선으로 인해 외란 전압 및 외란 전류를 발생시키는 전선 또는 PCB 라인의 상호 결합입니다. 전기장 결합은 주로 전위차의 존재로 인해 발생하며, 이로 인해 유도된 전기장이 교란된 신체에 대한 필드 결합을 유발합니다. 자기장 결합은 주로 고전류 펄스 전력선 근처에서 생성된 저주파 자기장을 괴롭히는 물체에 결합시키는 것을 말합니다. 전자기장 결합은 주로 공간을 통해 외부로 방사되어 해당 방해 대상체에 결합을 유발하는 맥동 전압 또는 전류에 의해 생성된 고주파 전자기파로 인해 발생합니다. 실제로 각 결합방식을 엄밀하게 구분할 수는 없지만 초점이 다릅니다.
스위칭 전원 공급 장치에서 주 전원 스위치 튜브는 매우 높은 전압에서 고주파 스위칭 모드로 작동합니다. 스위칭 전압과 스위칭 전류는 모두 구형파에 가깝습니다. 스펙트럼 분석을 통해 구형파 신호에는 풍부한 고차 고조파가 포함되어 있는 것으로 알려져 있습니다. 이 고차 고조파의 스펙트럼은 구형파 주파수의 1000배 이상에 도달할 수 있습니다. 동시에 전원 변압기와 주 전원 스위칭 장치의 누설 인덕턴스 및 분산 커패시턴스의 비이상적인 작동 조건으로 인해 고주파수를 켜거나 켜거나 끌 때 고주파 및 고전압 피크 고조파 진동이 종종 발생합니다. 끄다. 이 고조파 발진에 의해 생성된 고조파는 스위치 튜브와 라디에이터 사이의 분산 용량을 통해 내부 회로로 유입되거나 라디에이터와 트랜스포머를 통해 공간으로 방사됩니다. 정류 및 프리휠링에 사용되는 스위칭 다이오드도 고주파 방해의 중요한 원인입니다. 정류기 및 환류 다이오드는 고주파 스위칭 상태에서 작동하기 때문에 다이오드의 리드 기생 인덕턴스, 접합 용량 및 역회복 전류의 영향으로 인해 매우 높은 전압 및 전류 변화율에서 작동하고 고주파 발진이 발생합니다. . . 정류기 및 프리휠링 다이오드는 일반적으로 전원 출력 라인에 가깝고 이들이 생성하는 고주파 방해는 DC 출력 라인을 통해 전송될 가능성이 가장 높습니다. 역률을 개선하기 위해 스위칭 전원 공급 장치는 능동형 역률 보정 회로를 채택합니다. 동시에 회로의 효율성과 신뢰성을 향상시키고 전력소자의 전기적 스트레스를 줄이기 위해 소프트 스위칭 기술이 널리 사용되고 있다. 그 중 영전압, 영전류 또는 영전압/영전류 스위칭 기술이 가장 널리 사용되고 있다. 이 기술은 스위칭 장치에서 발생하는 전자기 방해를 크게 줄입니다. 그러나 대부분의 소프트 스위칭 무손실 흡수 회로는 에너지 전달을 위해 L 및 C를 사용하고 단방향 에너지 변환을 달성하기 위해 다이오드의 단방향 전도성 성능을 사용합니다. 따라서 공진 회로의 다이오드는 전자기 교란의 주요 원인이 됩니다.
스위칭 전원 공급 장치는 일반적으로 에너지 저장 인덕터와 커패시터를 사용하여 L 및 C 필터 회로를 형성하여 차동 모드 및 공통 모드 교란 신호를 필터링합니다. 인덕터 코일의 분산 커패시턴스로 인해 인덕터 코일의 자기 공진 주파수가 감소하여 다수의 고주파 교란 신호가 인덕터 코일을 통과하여 AC 전력선 또는 DC 출력선을 따라 외부로 전파됩니다. . 필터 커패시터의 교란 신호의 주파수가 증가함에 따라 리드 인덕턴스의 영향으로 인해 커패시턴스와 필터링 효과가 지속적으로 감소하고 심지어 커패시터 매개변수의 변화도 발생하는데, 이는 전자기 교란의 원인이기도 합니다.
