Analyse van oorzaken van elektromagnetische interferentie (EMI) bij schakelvoedingen
(1) De hoogfrequente schakelstroomlus bestaande uit de primaire L1 van de hoogfrequente transformator, de schakelbuis V5 en de filtercondensator C1 kan aanzienlijke ruimtelijke straling genereren. Als de condensatorfiltering onvoldoende is, wordt er nog steeds hoogfrequente stroom in differentiële modus naar de AC-ingangsvoeding geleid.
(2) De secundaire L2 van de hoogfrequente transformator, gelijkrichterdiode V6 en filtercondensator C2 vormen ook een hoogfrequente schakelstroomlus die ruimtelijke straling genereert. Als de condensatorfiltering onvoldoende is, wordt de hoogfrequente stroom gemengd in de vorm van een differentiële modus en naar buiten verzonden op de gelijkstroomuitgangsspanning.
(3) Er is een gedistribueerde capaciteit Cd tussen de primaire en secundaire van de hoogfrequente transformator, en de hoogfrequente spanning van de primaire is direct gekoppeld aan de secundaire via deze gedistribueerde condensatoren, waardoor common-mode-ruis van dezelfde fase wordt gegenereerd op de twee DC-uitgangslijnen van de secundaire. Als de impedantie van twee draden naar aarde uit balans is, zal deze ook transformeren in differentiële modusruis.
(4) De uitgangsgelijkrichterdiode V6 zal tegenstroom genereren. Wanneer een diode in voorwaartse richting geleidt, hoopt de lading zich op in de PN-overgang. Wanneer een sperspanning op de diode wordt aangelegd, verdwijnt de opgebouwde lading en wordt een sperstroom gegenereerd. Omdat de schakelstroom door een diode moet worden gelijkgericht, is de tijd die de diode nodig heeft om van geleiding naar uitschakeling over te gaan erg kort. In korte tijd wordt een tegenstroomstoot gegenereerd die de opgeslagen lading doet verdwijnen. Als gevolg van de gedistribueerde inductantie, gedistribueerde capaciteit en pieken in de DC-uitgangslijn worden hoogfrequente verzwakkingsoscillaties veroorzaakt, wat een soort differentiële modusruis is.
(5) De belasting op schakelaar V5 is de primaire spoel L1 van de hoogfrequente transformator, die een inductieve belasting is. Wanneer de schakelaar wordt in- of uitgeschakeld, zal er daarom een hoge piekspanning zijn aan beide uiteinden van de transistor, en deze ruis zal worden overgedragen naar de ingangs- en uitgangsterminals.
(6) Er is een gedistribueerde capaciteit CI tussen de collector van de schakelbuis V5 en het koellichaam K, zodat hoogfrequente schakelstroom door CI naar het koellichaam K zal vloeien, vervolgens naar de chassisaarde en uiteindelijk naar de beschermende aardedraad PE van de AC-voedingslijn die is aangesloten op de chassisaarde, waardoor common-modestraling wordt gegenereerd. De stroomlijnen L en N hebben een bepaalde impedantie ten opzichte van PE, en als de impedantie niet in balans is, zal common-mode-ruis ook transformeren in differentiële-mode-ruis.
