스위칭 전원 공급 장치의 전자기 간섭 원인 분석
스위칭 전원 공급 장치는 주 회로 유형에 따라 풀 브리지, 하프 브리지, 푸시 풀 등으로 나눌 수 있지만 어떤 유형의 스위칭 전원 공급 장치라도 작동 시 강한 소음이 발생합니다. 전력선을 통해 공통 모드 또는 차동 모드로 전도되며, 주변 공간으로 방사되기도 합니다. 스위칭 전원 공급 장치는 전력망에 의해 침입된 외부 노이즈에도 민감하며 다른 전자 장비로 전달되어 간섭을 유발합니다.
스위칭 전원 공급 장치에 AC 전원이 입력된 후 브리지 정류기 V1 ~ V4에 의해 DC 전압 Vi로 정류되며, 이는 고주파 변압기의 1차 L1과 스위칭 튜브 V5에 적용됩니다. 스위칭 튜브 V5의 베이스는 수십에서 수백 킬로헤르츠의 고주파 직사각형파를 입력하고 반복 주파수와 듀티비는 출력 DC 전압 VO의 요구 사항에 따라 결정됩니다. 스위치 튜브에 의해 증폭된 펄스 전류는 고주파 변압기에 의해 2차 회로에 결합됩니다. 고주파 변압기의 1차 권선 비율은 출력 DC 전압 VO의 요구 사항에 따라 결정됩니다. 고주파 펄스 전류는 다이오드 V6에 의해 정류되고 C2에 의해 필터링되어 DC 출력 전압 VO가 됩니다. 따라서 스위칭 전원 공급 장치는 다음 링크에서 노이즈를 발생시켜 전자기 간섭을 형성합니다.
(1) 고주파 변압기 1차측 L1, 스위칭 튜브 V5 및 필터 커패시터 C1로 구성된 고주파 스위칭 전류 루프는 큰 공간 방사선을 생성할 수 있습니다. 커패시터 필터가 충분하지 않으면 고주파 전류가 차동 모드에서 입력 AC 전원 공급 장치로 전도됩니다.
(2) 고주파 변압기 2차측 L2, 정류기 다이오드 V6 및 필터 커패시터 C2도 고주파 스위칭 전류 루프를 형성하여 공간 방사선을 생성합니다. 커패시터 필터가 충분하지 않으면 고주파 전류가 외부 전도를 위한 차동 모드의 형태로 출력 DC 전압과 혼합됩니다.
(3) 고주파 변압기의 1차와 2차 사이에는 분산 커패시터 Cd가 있으며, 1차의 고주파 전압은 이러한 분산 커패시터를 통해 2차에 직접 결합되어 동일 모드에서 공통 모드 노이즈가 발생합니다. 2차 출력 DC 전력선 2개에서 위상을 조정합니다. 접지에 대한 두 전선의 임피던스가 불균형한 경우에도 차동 모드 잡음으로 변합니다.
(4) 출력 정류기 다이오드 V6은 역서지 전류를 생성합니다. 다이오드를 순방향으로 켜면 PN 접합에 전하가 쌓이고, 다이오드에 역전압을 인가하면 쌓인 전하가 사라지며 역전류가 발생한다. 스위칭 전류는 다이오드에 의해 정류되어야 하기 때문에 다이오드가 on에서 off로 바뀌는 시간은 매우 짧고, 저장된 전하를 단시간에 소멸시키기 위해 역전류의 서지가 발생한다. 고주파 감쇠 발진은 분산 인덕턴스, 분산 커패시턴스 및 DC 출력 라인의 서지에 의해 발생하며 이는 차동 모드 노이즈의 일종입니다.
(5) 스위치 튜브 V5의 부하는 유도성 부하인 고주파 변압기의 1차 코일 L1이다. 따라서 스위치를 켜고 끌 때 진공관 양단에 높은 서지 피크 전압이 발생하고 이 노이즈가 입력 및 출력 단자에 전달됩니다.
(6) 스위칭 튜브 V5의 컬렉터와 라디에이터 K 사이에 분산 커패시터 CI가 있으므로 고주파 스위칭 전류는 CI를 통해 라디에이터 K로 흐른 다음 섀시 접지로, 마지막으로 보호 접지로 흐릅니다. AC 전력선의 PE는 섀시 접지에 연결되어 공통 모드 방사선을 생성합니다. 전력선 L과 N은 PE에 대해 특정 임피던스를 갖습니다. 임피던스가 불균형하면 공통 모드 잡음이 차동 모드 잡음으로 변환됩니다.
