1 EMI zajáram
A kapcsolóüzemű tápegységnek számos áramköri topológiája létezik, amelyek feloszthatók teljes hídra, félhídra, push-pull, egyvégű előre, egyvégű repülési és egyéb módokra a tápkapcsoló cső és a nagy teljesítményű tápegység kombinációja szerint. frekvenciaváltó. A közepes és kis teljesítményű kapcsolóüzemű tápegység modulban a leggyakrabban használt áramköri topológiák a következők: push-pull, single-ended forward, single-ended flyback és így tovább. Egy tipikus egyvégű előre kapcsoló áramkör blokkvázlata az 1. ábrán látható. Ez egy Q1 tápkapcsolócsőből, egy T nagyfrekvenciás transzformátorból, egy Dl egyenirányító diódából, egy D2 szabadonfutó diódából és egy kimeneti szűrő induktorból áll. L, és egy kimeneti szűrőkondenzátor C. Munka közben a PWM vezérlőegység változó impulzusszélességű impulzusjelet tud küldeni a Q1 kapcsolócső meghajtására. Amikor a Q1 kapcsolócsövet bekapcsolják, a bemeneti oldalon lévő egyenáram a nagyfrekvenciás transzformátoron keresztül a szekunder felé továbbítódik. Amikor a kapcsolócső Q1 ki van kapcsolva, Nagyfrekvenciás transzformátor a mágneses visszaállításhoz. A nagyfrekvenciás transzformátoron keresztül továbbított nagyfrekvenciás impulzust az egyenirányító dióda egyirányú pulzáló egyenárammá egyenirányítja. Miután ezt a pulzáló DC-t a kimeneti szűrőinduktor és a szűrőkondenzátor kiszűri, a szükséges egyenfeszültséget el lehet küldeni.
A Q1 főkapcsoló tranzisztor nagyfrekvenciás kapcsolási folyamata során a tápkapcsoló tranzisztoron és a nagyfrekvenciás transzformátoron átfolyó impulzusok bonyolult harmonikus feszültségeket és harmonikus áramokat generálnak. Az ezen harmonikus feszültségek és felharmonikus áramok által keltett zaj a táp bemeneti vezetékén keresztül a közüzemi tápegység termináljára, vagy a kapcsolóüzemű tápegység kimenetén keresztül a terhelésre továbbítható, interferenciát okozva ezzel más rendszerekben vagy érzékeny alkatrészekben. Ezeknek a villamos vezetéken levezetett zajoknak a zajspektrumát a 2. ábra mutatja. Az ábráról látható, hogy a több száz kHz-től 50 MHz-ig terjedő frekvenciasávban, azaz az alap- és több felharmonikus frekvenciasávjában. a kapcsolási frekvencia A tartományon belül az interferenciazaj amplitúdója messze meghaladja a GJBl51A által meghatározott tartományt, ami miatt az elektromágneses kompatibilitási mutatók, például a rendszer vezetési zaja meghaladja a szabványt.
2. Közös módú zavaró áram
A felületre szerelhető, fém tokozású kapcsolóüzemű tápegység modul teljes áramköri alkatrésze az alapfelületre van szerelve. Az aktív eszközök, például a PWM vezérlőchipek, a tápkapcsoló csövek és az egyenirányító diódák mind felületre szerelt csomagelemek. A bemenet és a kimenet feszültségét és áramát a vezetékek küldik ki.
A csőhéj alsó lemeze az alumínium-oxid szubsztrátum hordozója. Az alumínium-oxid szubsztrát elülső oldala a vezetékezési terület és az alkatrészek összeszerelési területe. Fém alaplapok vannak rögzítve. Az alumínium-oxid szubsztrátum dielektromos állandója 8, vastagsága általában a 0,5 és 1.0 mm közötti tartományba esik. Az alumínium-oxid szubsztrát elülső oldalán lévő összeszerelési területen a felületre szerelhető alkatrészek (például PWM vezérlő chipek, műveleti erősítők, referenciaforrások, MOSFET kapcsolók, egyenirányító diódák) forraszanyagon keresztül (például vezető ragasztó, visszafolyó forrasztó, stb.) a területen lévő betétek csatlakoztatva vannak. Bár ez a csatlakozási mód egy áramköri hurkot képez, egy új Cp parazita kapacitást is hoz az áramkörbe.
Az elsődleges hurokban a tápkapcsoló chip, a PWM vezérlő chip, a műveleti erősítő chip, a tápegység pozitív és negatív bemeneti vonalainak nyomai stb. Cp parazita kapacitást generálnak a héj fenéklemeze és a vezérlőegység kapacitása között. a parazita kapacitás az aljzat vastagságától függ. és az általuk elfoglalt terület a padlón. Ily módon az áramkörben elosztott kapacitások Cp1, Cp2, ..., Cp6 stb. jönnek létre ezen alkatrészek és nyomvonalaik, valamint a ház fenéklemeze között. Ezek az elosztott kapacitások zajáramot okoznak a dV/dt, dI/dt és az egyenirányító dióda fordított visszaállító áramának együttes hatása alatt. Ezek a zajáramok nagysága és fázisa egyenlő a bemeneti tápvezeték pozitív és negatív, valamint a kimeneti terhelési vonal pozitív és negatív értéke között, és közös módú zajáramoknak nevezzük. A közös módusú zajáram nagysága összefügg az elosztott kapacitás méretével, dV/dt, dI/dt stb.
3. Elsődleges differenciál módú interferencia áram
A primer differenciálmódusú zavaró áram a primer hurokban, a Q1 teljesítménykapcsoló cső, a nagyfrekvenciás transzformátor Lp primer tekercs és a Ci bemeneti szűrőkondenzátor alkotják a kapcsolóüzemű tápegység bemeneti egyenáramú átalakító áramkörét. Az egyenáramú energia a nagyfrekvenciás transzformátoron keresztül kerül a szekunderbe. Amikor azonban a Q1 tápkapcsoló kapcsol, a nagyfrekvenciás impulzus emelkedése és süllyedése által okozott alaphullám és harmonikusok a bemeneti tápegység termináljára kerülnek a Ci bemeneti szűrő kondenzátora mentén, és ez a zajáram a pozitív irányban terjed. és a bemeneti tápvezeték negatív kapcsai. Elsődleges differenciálmódusú interferenciaáramnak nevezik IDIFF. Ez az IDIFF differenciális üzemmódú interferenciaáram a bemeneti tápvezetéken keresztül a közös tápegység termináljára áramlik, különösen akkor, ha a Ci bemeneti szűrőkondenzátor nem kellően szűrt, a bemeneti tápvezeték zavarása nagy, és más alkatrészeket is zavarni fog. a rendszert a közös tápegység terminálon keresztül. Így a többi rész teljesítménymutatói csökkennek.
