통신 스위칭 전원 공급 장치의 특성과 전자파 간섭 메커니즘
스위칭 전원 공급 장치의 기본 특성
스위칭 전원 공급 장치에는 네 가지 기본 특성이 있습니다.
① 위치가 비교적 명확하다. 주로 전원 스위칭 장치, 다이오드, 라디에이터 및 이들에 연결된 고주파 변압기에 중점을 둡니다.
② 에너지 변환 장치는 스위칭 상태에서 작동합니다. 스위칭 전원 공급 장치는 스위칭 상태에서 작동하는 에너지 변환 장치이기 때문에 전압 및 전류 변화율이 매우 높고 발생하는 간섭 강도가 상대적으로 큽니다.
③ 전원 인쇄 회로 기판(PCB) 배선은 일반적으로 수동으로 배열됩니다. 이 배열은 매우 무작위적이어서 PCB 분포 매개변수를 추출하고 근거리 장 간섭을 예측 및 평가하는 것이 더 어려워집니다.
④ 스위칭 주파수는 수만 Hz에서 수 MHz까지 크다. 간섭의 주요 형태는 전도 간섭과 근거리 간섭입니다.
전자기 간섭의 메커니즘
스위칭 회로의 EMI
스위칭 회로는 스위칭 전원 공급 장치의 핵심입니다. 주로 스위칭 튜브와 고주파 변압기로 구성됩니다. 그것에 의해 생성된 dv/dt는 상대적으로 큰 진폭, 넓은 주파수 대역 및 풍부한 고조파를 가진 펄스입니다. 이 펄스 간섭에는 두 가지 주요 이유가 있습니다. 한편으로는 스위치 튜브 부하는 유도 부하인 고주파 변압기의 1차 코일입니다. 스위치 튜브가 켜지는 순간 1차 코일은 큰 돌입 전류를 생성하고 높은 서지 피크 전압이 1차 코일 양단에 나타납니다. 스위치 튜브가 꺼지면 1차 코일의 누설 자속으로 인해 에너지의 일부가 1차 코일에서 2차 코일로 전송되지 않으면 인덕터에 저장된 에너지의 이 부분이 감쇠를 형성합니다. 턴오프 전압 스파이크를 형성하기 위해 턴오프 전압에 중첩되는 컬렉터 회로의 커패시턴스 및 저항을 갖는 스파이크가 있는 발진. 이 전원 공급 장치 전압 중단은 1차 코일이 켜질 때와 동일한 자화 돌입 전류 과도 현상을 생성하며 이 노이즈는 입력 및 출력 단자로 전도되어 전도 간섭을 형성합니다. 한편, 펄스 트랜스포머의 1차 코일, 스위칭 튜브 및 필터 캐패시터에 의해 형성되는 고주파 스위칭 전류 루프는 큰 공간 복사를 생성하고 복사 간섭을 형성할 수 있다.
전자기 간섭 억제 조치
전자기 간섭을 형성하는 세 가지 요소는 간섭 소스, 전파 경로 및 방해 장비입니다. 따라서 전자기 간섭의 억제는 이 세 가지 측면에서 이루어져야 합니다.
간섭 소스를 억제하고 간섭 소스와 방해 장치 사이의 결합 및 복사를 제거하고 방해 장치의 간섭 방지 능력을 향상시켜 스위칭 전원 공급 장치의 전자기 호환성 성능을 향상시키는 목적.
필터를 사용하여 전자기 간섭 억제
필터링은 전자기 간섭을 억제하는 중요한 방법입니다. 전력망의 전자기 간섭이 장비에 들어가는 것을 효과적으로 억제할 수 있으며 장비의 전자기 간섭이 전력망에 들어가는 것을 억제할 수도 있습니다. 스위칭 전원 공급 장치의 입력 및 출력 회로에 스위칭 전원 공급 장치 필터를 설치하면 전도 간섭 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 방사 간섭을 해결하는 중요한 무기입니다. 필터 억제 기술은 수동 필터링과 능동 필터링의 두 가지 방식으로 나뉩니다.
패시브 필터링 기술
수동 필터 회로는 간단하고 비용이 저렴하며 성능이 안정적이며 전자기 간섭을 억제하는 효과적인 방법입니다. 패시브 필터는 인덕터, 커패시터 및 저항으로 구성되며 직접적인 역할은 전도성 방출을 해결하는 것입니다.
원래 전원 공급 장치 회로의 필터 커패시터의 대용량으로 인해 정류기 회로에서 펄스 피크 전류가 생성됩니다. 이 전류는 많은 고차 고조파 전류로 구성되어 전력망을 방해합니다. 1차 코일은 맥동 전류를 생성합니다. 전류 변화율이 높기 때문에 차동 모드 및 공통 모드 간섭 신호를 포함하여 주변 회로에 서로 다른 주파수의 유도 전류가 생성되며, 이는 두 개의 전력선을 통해 전력망의 다른 라인으로 전도되어 다른 전력선을 간섭할 수 있습니다. 전자 장비. 그림의 차동 모드 필터링 부분은 스위칭 전원 공급 장치 내부의 차동 모드 간섭 신호를 줄일 수 있으며 장비가 작동하고 전력망으로 전송될 때 장비 자체에서 생성된 전자기 간섭 신호를 크게 감쇠시킬 수 있습니다. 전자기 유도 법칙에 따라 E-Ldi/dt를 구하고, E는 L 양단의 전압 강하, L은 인덕턴스, di/dt는 전류 변화율입니다. 분명히, 전류의 변화율이 작을수록 더 큰 인덕턴스가 필요합니다.
