Ustvarjanje in zatiranje EMI v stikalnih napajalnikih
Pomembna pomanjkljivost stikalnih napajalnikov je zmožnost ustvarjanja močnih elektromagnetnih motenj (EMI). Signali EMI imajo širok frekvenčni razpon in določeno amplitudo, po prevodnosti in sevanju pa lahko onesnažijo elektromagnetno okolje in povzročijo motnje komunikacijske opreme in elektronskih izdelkov. Če z njim ne ravnate pravilno, bo sam stikalni napajalnik postal vir motenj. Vpliv elektromagnetnih motenj na učinkovitost, delovanje in uporabo stikalnih napajalnikov postaja vse bolj vroča tema, ki vzbuja zaskrbljenost. Ta članek analizira vzroke in poti širjenja elektromagnetnih motenj v stikalnih napajalnikih ter predlaga učinkovite ukrepe za zatiranje motenj.
Izrazita pomanjkljivost stikalnih napajalnikov je zmožnost ustvarjanja močnih elektromagnetnih motenj (EMI). Signali EMI imajo širok frekvenčni razpon in določeno amplitudo, po prevodnosti in sevanju pa lahko onesnažijo elektromagnetno okolje in povzročijo motnje komunikacijske opreme in elektronskih izdelkov. Če z njim ne ravnate pravilno, bo sam stikalni napajalnik postal vir motenj. Vpliv elektromagnetnih motenj na učinkovitost, delovanje in uporabo stikalnih napajalnikov postaja vse bolj vroča tema, ki vzbuja zaskrbljenost. Ta članek analizira vzroke in poti širjenja elektromagnetnih motenj v stikalnih napajalnikih ter predlaga učinkovite ukrepe za zatiranje motenj.
1. Uvod
Electromagnetic compatibility (EMC) je okrajšava za elektromagnetno združljivost v angleščini. Vključuje dva pomena: prvič, elektromagnetno sevanje, ki ga ustvarja oprema med delovanjem, mora biti omejeno na določeno raven; drugič, sama oprema mora imeti določeno sposobnost proti -motenju in mora imeti tri elemente: vir motenj, povezovalni kanal in občutljivo telo. Preklopni napajalnik, ki napaja elektronska vezja, je zelo pomemben pri zatiranju motenj in zagotavljanju normalnega in stabilnega delovanja elektronskih sistemov. Ta članek predlaga učinkovite ukrepe za zatiranje motenj z analizo virov motenj in povezovalnih kanalov v stikalnih napajalnikih. In predlagal načrtovanje in proizvodne metode preklopnih napajalnih transformatorjev.
2. Viri motenj in povezovalni kanali v stikalnih napajalnikih
Stikalni napajalniki najprej popravijo izmenični tok v enosmerni tok, ki ga nato krmilijo preklopne cevi, da postane visoko{0}}frekvenčen. Po prehodu skozi usmerjevalna in filtrirna vezja dobimo stabilno enosmerno napetost, ki vsebuje veliko količino harmoničnih motenj. Medtem bodo zaradi induktivnosti uhajanja transformatorja in vrha, ki ga povzroči povratni obnovitveni tok izhodne diode, nastale različne stopnje elektromagnetnih motenj. Motnje v stikalnih napajalnikih so v glavnem osredotočene na komponente z velikimi spremembami napetosti in toka (tj. dv/dt ali di/dt), zlasti stikalne cevi, izhodne diode in visoko-frekvenčne transformatorje. Medtem lahko blodeča kapacitivnost prenaša hrup iz električnega omrežja v napajanje elektronskega sistema, kar povzroča motnje v delovanju elektronskih vezij. Tukaj bomo analizirali vzroke za več motenj in njihove povezane poti.
2.1 Motnje filtriranja, ki jih ustvari izhodno usmerniško in filtrirno vezje stikalnega napajalnika, običajno uporabljajo mostična usmerniška in kondenzatorska filtrirna vezja na izhodnem koncu. Zaradi nelinearnosti usmerniških diod in učinka shranjevanja energije filtrirnih kondenzatorjev postane izhodni tok periodični vršni tok s kratkim časom in visoko vršno vrednostjo. Ta popačeni vhodni tok ne vsebuje le temeljnih komponent, temveč tudi številne harmonične-komponente višjega reda.
