Kenmerken van communicatie-schakelende voedingen en het mechanisme van elektromagnetische interferentie
Basiskenmerken van schakelende voeding
Er zijn vier basiskenmerken van schakelende voeding:
①De locatie is relatief duidelijk. Voornamelijk gericht op stroomschakelapparaten, diodes en de daarop aangesloten koellichamen en hoogfrequente transformatoren;
②Het energieconversieapparaat werkt in de schakeltoestand. Omdat de schakelende voeding een apparaat voor energieconversie is dat in een schakelende toestand werkt, is de veranderingssnelheid van spanning en stroom erg hoog en is de intensiteit van de gegenereerde interferentie relatief groot;
③De sporen van de printplaat (PCB) worden meestal handmatig uitgezet. Deze opstelling maakt het zeer willekeurig en vergroot de moeilijkheid bij het extraheren van PCB-distributieparameters en het voorspellen en evalueren van interferentie in het nabije veld;
④De schakelfrequentie is groot, variërend van tienduizenden Hz tot enkele megahertz. De belangrijkste vormen van interferentie zijn geleidingsinterferentie en interferentie in het nabije veld.
Mechanisme voor het genereren van elektromagnetische interferentie
1. Elektromagnetische interferentie gegenereerd door schakelcircuits
Het schakelcircuit vormt de kern van de schakelende voeding, die voornamelijk bestaat uit schakelbuizen en hoogfrequente transformatoren. De dv/dt die het genereert is een puls met een grotere amplitude, een bredere frequentieband en rijke harmonischen. Er zijn twee hoofdredenen voor deze pulsinterferentie: enerzijds is de schakelbuisbelasting de primaire spoel van de hoogfrequente transformator, die een inductieve belasting is. Wanneer de schakelbuis wordt ingeschakeld, genereert de primaire spoel een grote inschakelstroom en verschijnt er een hoge piekspanning aan beide uiteinden van de primaire spoel; wanneer de schakelbuis wordt uitgeschakeld, gaat een deel van de energie verloren als gevolg van de magnetische flux van de primaire spoel. Zonder te worden overgedragen van de primaire spoel naar de secundaire spoel, zal dit deel van de energie opgeslagen in de inductor een verzwakte oscillatie vormen met een piek met de capaciteit en weerstand in het collectorcircuit, die op de uitschakelspanning wordt gesuperponeerd om een uitschakelspanningspiek vormen. Deze onderbreking van de voedingsspanning zal dezelfde magnetiserende impulsstroom veroorzaken als wanneer de primaire spoel wordt ingeschakeld. Deze ruis wordt naar de ingangs- en uitgangsterminals verzonden, waardoor geleidende interferentie ontstaat. Aan de andere kant kan de hoogfrequente schakelstroomlus, bestaande uit de primaire spoel van de pulstransformator, de schakelbuis en de filtercondensator, straling in de grote ruimte produceren, waardoor stralingsinterferentie ontstaat.
2. Interferentie veroorzaakt door de omgekeerde hersteltijd van de diode. Wanneer de gelijkrichterdiode in het hoogfrequente gelijkrichtcircuit voorwaarts geleidend is, vloeit er een grote voorwaartse stroom. Wanneer deze wordt uitgeschakeld door de spervoorspanning, vanwege de relatief grote hoeveelheid stroom in de PN-overgang, hopen veel dragers zich op, zodat de stroom een tijdje in de omgekeerde richting zal stromen voordat de dragers verdwijnen, waardoor het omgekeerde ontstaat. herstelstroom wanneer de dragers verdwijnen, neemt scherp af en veroorzaakt een grote stroomverandering (di/dt).
