스위칭 전원 공급 장치의 전자파 적합성 설계
스위칭 전원장치의 전자파 적합성(EMC)이란 전자파 장해(EMD), 전자파 감도(EMS)를 포함한 성능 저하 없이 제한된 공간, 시간, 스펙트럼 범위 내에서 다양한 전기 장치가 공존하는 것을 의미합니다. EMD는 전기 제품에서 방출되는 소음을 나타내고, EMS는 전기 제품이 외부 전자기 방해에 저항하는 능력을 나타냅니다. 전자파 적합성이 좋은 장치는 주변 전자파 환경의 영향을 받거나 전자파 교란을 일으키지 않아야 합니다.
스위칭 전원 공급 장치의 전원 스위치 튜브는 고주파에서 온-오프 과정에서 큰 전압 및 전류 점프를 가지므로 강한 전자기 교란을 생성하지만 교란의 주파수 범위(< 30MHz) is relatively low. The geometric size of most low-power switching power supplies is much smaller than the corresponding wavelength of 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium), and the electromagnetic disturbance phenomenon studied by switching power supply systems belongs to the range of quasi-stationary field. When studying their electromagnetic disturbance problems, the main consideration is conduction disturbance.
전자기 방해
전자기 교란에 대한 논의는 일반적으로 교란원의 특성, 교란 결합 채널의 특성, 교란 대상의 특성이라는 세 가지 측면에서 논의됩니다.
주요 전자기 간섭 소스의 스위칭 전원 공급 장치 1개
스위칭 전원 공급 장치의 전자기 간섭 소스에는 주로 스위칭 장치, 다이오드 및 비선형 수동 부품이 포함됩니다. 스위칭 전원 공급 장치에서 인쇄 기판의 부적절한 배선도 전자파 교란을 일으키는 주요 요인입니다.
스위칭 회로로 인한 전자기 방해
스위칭 전원 공급 장치의 경우 스위칭 회로에서 발생하는 전자기 교란은 스위칭 전원 공급 장치의 주요 방해 원인 중 하나입니다. 스위칭 회로는 스위칭 전원 공급 장치의 핵심이며 주로 스위칭 튜브와 고주파 변압기로 구성됩니다. 이에 의해 생성된 dv/dt는 진폭이 크고 주파수 대역이 넓으며 고조파가 풍부한 펄스입니다. 이 충동 장애의 주요 원인은 다음과 같습니다.
1) 스위치 튜브 부하는 유도 부하인 고주파 변압기의 1차 코일입니다. 스위치 튜브를 켜는 순간 1차 코일에는 큰 돌입 전류가 발생하고 1차 코일 양단에는 높은 서지 피크 전압이 나타납니다. 스위치 튜브가 꺼지는 순간 1차 코일의 누설 자속으로 인해 에너지의 일부가 1차 코일에서 2차 코일로 전달되지 않고 인덕터에 저장된 이 에너지 부분이 감쇠 발진을 형성하게 됩니다. 컬렉터 회로의 커패시터 및 저항과 스파이크가 있으며 턴오프 전압에 중첩되어 턴오프 전압 스파이크를 형성합니다. 이러한 전원 전압의 차단은 1차 코일을 켰을 때와 동일한 과도 자화 임펄스 전류를 발생시키며, 이 노이즈는 입력 및 출력 단자에 전도되어 전도 방해를 일으키며 최악의 경우 파손될 수 있습니다. 스위치 튜브.
2) 펄스 변압기 1차 코일, 스위칭 튜브 및 필터 커패시터로 구성된 고주파 스위칭 전류 루프는 넓은 공간 방사선을 생성하고 방사선 교란을 형성할 수 있습니다. 커패시터의 필터링 용량이 충분하지 않거나 고주파 특성이 좋지 않은 경우 커패시터의 고주파 임피던스는 차동 모드에서 고주파 전류를 AC 전원 공급 장치로 유도하여 전도 방해를 형성합니다.
다이오드 정류 회로로 인한 전자기 방해
|di/dt| 주회로의 정류다이오드에서 발생하는 역회복 전류의 양은 플라이휠 다이오드의 역회복 전류보다 훨씬 작습니다. 전자기 간섭원으로서 정류 다이오드의 역회복 전류에 의한 교란 강도가 크고 주파수 대역이 넓습니다. 정류기 다이오드에 의해 생성된 전압 점프는 전원 공급 장치의 전원 스위치 튜브를 켜고 끌 때 생성되는 것보다 훨씬 작습니다. 따라서 |dv/dt|의 영향에 관계없이 전자기 간섭 결합 채널의 일부로서 정류기 회로를 연구하는 것이 가능하다. 그리고 |di/dt| 정류 다이오드에 의해 생성됩니다.
dv/dt와 로드 크기의 관계
전원 스위치 튜브를 켜고 끌 때 발생하는 Dv/dt는 스위칭 전원 공급 장치의 주요 방해 원인입니다. 이론적 분석과 실험에 따르면 |dv/dt|의 값은 부하가 증가함에 따라 턴오프로 인해 발생하는 전력도 증가하지만 부하의 변화는 |dv/dt|에 거의 영향을 미치지 않습니다. 켜져 있습니다. 왜냐하면 |dv/dt| 켤 때와 끌 때 발생하는 외란 펄스가 다르듯이, 외부에서 발생하는 외란 펄스도 다릅니다.
