스위칭 전원 공급 장치로 인한 전자파 적합성 문제의 원인
고전압 및 고전류 스위칭 상태에서 작동하는 24V 스위칭 전원 공급 장치로 인해 발생하는 전자기 호환성 문제의 원인은 매우 복잡합니다. 전체 기계의 전자기 호환성 측면에서 보면 공통 임피던스 결합, 라인 간 결합, 전기장 결합, 자기장 결합 및 전자기파 결합 등 주로 여러 유형이 있습니다. 전자기 호환성에 의해 생성되는 세 가지 요소는 교란 소스, 전파 경로 및 교란 대상입니다. 공통 임피던스 결합은 주로 방해 신호가 방해 대상으로 들어가는 전기장 내 방해 소스와 방해 대상 사이의 공통 임피던스입니다. 선간 결합은 주로 병렬 배선으로 인해 외란 전압과 외란 전류가 발생하는 전선 또는 PCB 라인 사이의 상호 결합을 말합니다.
전기장 결합은 주로 방해받는 신체와 유도된 전기장 결합을 생성하는 전위차의 존재로 인해 발생합니다. 자기장 결합은 주로 고전류 펄스 전력선 근처에서 생성된 저주파-주파수 자기장이 방해받는 물체에 결합되는 것을 의미합니다. 전자기장 결합은 주로 전압 또는 전류의 맥동에 의해 생성된 고주파 전자기파로 인해 발생하며, 이는 공간을 통해 외부로 방사되고 해당 교란된 물체와 결합됩니다. 실제로 각 결합 방식은 엄밀하게 구분할 수 없으며 강조점만 다를 뿐입니다.
24V 스위칭 전원 공급 장치에서 주 전원 스위칭 트랜지스터는 고전압에서 고주파수 스위칭 모드로 작동합니다.- 스위칭 전압과 전류는 구형파에 가깝습니다. 스펙트럼 분석을 통해 구형파 신호에는 풍부한 고{4}차 고조파가 포함되어 있으며 이러한 고조파의 스펙트럼은 구형파 주파수의 1000배 이상에 도달할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 동시에, 전력 변압기의 누설 인덕턴스 및 분산 커패시턴스뿐만 아니라 주 전원 스위칭 장치의 비이상적인 작동 상태로 인해 고주파에서 켜거나 끌 때 고주파-주파수 및 고-전압 피크 고조파 발진이 종종 생성됩니다. 이러한 고조파 진동에 의해 생성된 고{10}차 고조파는 스위칭 튜브와 방열판 사이의 분산 용량을 통해 내부 회로로 전달되거나 방열판과 변압기를 통해 공간으로 방사됩니다.
정류 및 환류 다이오드에 사용되며 고주파수 교란의 중요한 원인이기도 합니다.- 높은-주파수 스위칭 상태에서 정류기 및 프리휠링 다이오드의 작동으로 인해 다이오드 리드의 기생 인덕턴스 및 접합 커패시턴스와 역회복 전류의 영향으로 인해 다이오드가 높은 전압 및 전류 변화율로 작동하고 높은-주파수 발진이 발생합니다. 정류기 및 프리휠링 다이오드가 전원 출력 라인에 근접해 있기 때문에 이들이 생성하는 고주파수 교란은 DC 출력 라인을 통해 쉽게 전달됩니다.
24V 스위칭 전원 공급 장치의 역률을 향상시키기 위해 능동 역률 포지티브 회로가 사용됩니다. 동시에 회로의 효율성과 신뢰성을 향상시키고 전력 장치의 전기적 스트레스를 줄이기 위해 많은 소프트 스위칭 기술이 채택되었습니다. 제로 전압, 제로 전류 또는 제로 전류 스위칭 기술이 널리 사용됩니다. 이 기술은 스위칭 장치에서 발생하는 전자기 방해를 크게 줄입니다. 그러나 소프트 스위치 무손실 흡수 회로는 대부분 에너지 전달을 위해 L과 C를 사용하고 단방향 에너지 변환을 달성하기 위해 다이오드의 단방향 전도성을 활용합니다. 따라서 이 공진 회로의 다이오드는 전자기 교란의 주요 원인이 됩니다.
