Desain Kompatibilitas Elektromagnetik untuk Mengganti Catu Daya
Kompatibilitas elektromagnetik catu daya mode sakelar mengacu pada koeksistensi berbagai perangkat listrik dalam ruang, waktu, dan spektrum frekuensi terbatas tanpa menyebabkan penurunan kinerja. Ini mencakup dua aspek: interferensi elektromagnetik (EMD) dan sensitivitas elektromagnetik (EMS). EMD mengacu pada kebisingan eksternal yang dipancarkan oleh produk listrik, sedangkan EMS mengacu pada kemampuan produk listrik untuk menahan interferensi elektromagnetik eksternal. Perangkat dengan kinerja kompatibilitas elektromagnetik yang baik tidak boleh terpengaruh oleh lingkungan elektromagnetik sekitar atau menyebabkan interferensi elektromagnetik pada lingkungan sekitar.
Transistor pengalih daya dalam catu daya switching menghasilkan lonjakan tegangan dan arus yang signifikan selama proses hidup/mati pada frekuensi tinggi, sehingga menghasilkan interferensi elektromagnetik yang kuat, tetapi rentang frekuensi interferensinya (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Pelecehan elektromagnetik
Pembahasan interferensi elektromagnetik secara umum dilakukan dari tiga aspek: karakteristik sumber interferensi, karakteristik saluran penggandeng interferensi, dan karakteristik benda yang terganggu.
2.1 Sumber utama interferensi elektromagnetik pada catu daya mode sakelar
Sumber interferensi elektromagnetik dalam catu daya mode sakelar terutama mencakup perangkat switching, dioda, dan komponen pasif nonlinier; Pengkabelan papan sirkuit tercetak yang tidak tepat juga merupakan faktor utama yang menyebabkan interferensi elektromagnetik pada catu daya mode sakelar.
2.1.1 Interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh rangkaian sakelar
Untuk mengganti catu daya, interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh rangkaian switching merupakan salah satu sumber interferensi utama. Sirkuit sakelar adalah inti dari catu daya peralihan, yang sebagian besar terdiri dari tabung sakelar dan-transformator frekuensi tinggi. Dv/dt yang dihasilkannya berupa pulsa dengan amplitudo besar, pita frekuensi lebar, dan harmonik melimpah. Penyebab utama gangguan denyut nadi ini adalah
1) Beban tabung sakelar adalah kumparan primer transformator frekuensi tinggi, yang merupakan beban induktif. Pada saat tabung sakelar dihidupkan, arus lonjakan besar dihasilkan di kumparan primer, dan tegangan puncak lonjakan tinggi muncul di kedua ujung kumparan primer; Pada saat tabung saklar diputuskan, akibat kebocoran fluks kumparan primer, sebagian energi tidak disalurkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder. Energi yang tersimpan dalam induktor akan membentuk osilasi peluruhan yang mencapai puncak dengan kapasitansi dan hambatan pada rangkaian kolektor, yang akan ditumpangkan pada tegangan mati sehingga membentuk puncak tegangan mati. Jenis gangguan tegangan catu daya ini akan menghasilkan arus impuls magnetisasi transien yang sama seperti ketika kumparan primer disambungkan. Kebisingan ini akan dialirkan ke terminal input dan output, membentuk gangguan konduktif, dan dalam kasus yang parah, dapat merusak tabung sakelar.
2) Loop arus peralihan frekuensi tinggi yang terdiri dari kumparan primer, tabung peralihan, dan kapasitor penyaringan pada transformator pulsa dapat menghasilkan radiasi spasial yang signifikan, sehingga membentuk gangguan radiasi. Jika kapasitas penyaringan kapasitor tidak mencukupi atau karakteristik frekuensi-tinggi buruk, impedansi-frekuensi tinggi pada kapasitor akan menyebabkan arus frekuensi-tinggi mengalir ke catu daya AC dalam mode diferensial, sehingga menimbulkan gangguan konduksi.
