Analisis Metode Desain Kompatibilitas Elektromagnetik untuk Switching Catu Daya
Switching power supply banyak digunakan dalam bidang komunikasi, kontrol, komputer dan bidang lainnya karena kelebihannya seperti ukurannya yang kecil dan faktor daya yang tinggi. Namun, karena timbulnya interferensi elektromagnetik, penerapannya lebih lanjut terbatas sampai batas tertentu. Artikel ini akan menganalisis berbagai mekanisme interferensi elektromagnetik dalam peralihan catu daya, dan berdasarkan hal tersebut, mengusulkan metode desain kompatibilitas elektromagnetik untuk peralihan catu daya.
Analisis Interferensi Elektromagnetik pada Perpindahan Catu Daya
Struktur catu daya switching ditunjukkan pada Gambar 1. Pertama, frekuensi daya AC disearahkan menjadi DC, kemudian dibalik menjadi frekuensi tinggi, dan terakhir dikeluarkan melalui rangkaian penyearah dan penyaringan untuk mendapatkan tegangan DC yang stabil. Desain dan tata letak sirkuit yang tidak masuk akal, getaran mekanis, grounding yang buruk, dll. semuanya dapat membentuk interferensi elektromagnetik internal. Pada saat yang sama, kebocoran induktansi transformator dan puncak yang disebabkan oleh arus pemulihan balik dari dioda keluaran juga merupakan sumber potensial interferensi yang kuat.
Sumber interferensi internal
● Sirkuit peralihan
Rangkaian switching terutama terdiri dari tabung switching dan transformator frekuensi tinggi. Ada kapasitansi terdistribusi antara tabung sakelar dan unit pendinginnya, cangkangnya, dan kabel di dalam catu daya. Du/dt yang dihasilkannya memiliki amplitudo pulsa yang besar, pita frekuensi yang lebar, dan harmonik yang kaya. Beban tabung sakelar adalah kumparan utama transformator frekuensi tinggi dan merupakan beban induktif. Ketika sakelar penghantar aslinya dimatikan, induktansi kebocoran transformator frekuensi tinggi menghasilkan gaya gerak listrik balik E=- Ldi/dt, yang sebanding dengan laju perubahan arus kolektor dan induktansi kebocoran. Hal ini ditumpangkan pada tegangan mati untuk membentuk puncak tegangan mati, sehingga membentuk interferensi konduktif.
● Dioda penyearah untuk rangkaian penyearah
Ketika dioda penyearah keluaran terputus, terdapat arus balik, dan waktu yang diperlukan untuk pulih ke nol berkaitan dengan faktor-faktor seperti kapasitansi sambungan. Ini akan menghasilkan perubahan arus yang signifikan di/dt di bawah pengaruh induktansi kebocoran transformator dan parameter distribusi lainnya, sehingga menghasilkan interferensi frekuensi tinggi yang kuat, dengan frekuensi hingga puluhan megahertz.
● Parameter menyimpang
Karena bekerja pada frekuensi yang lebih tinggi, karakteristik komponen frekuensi rendah pada catu daya switching dapat berubah, sehingga menimbulkan kebisingan. Pada frekuensi tinggi, parameter nyasar mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap karakteristik saluran kopling, dan kapasitansi terdistribusi menjadi saluran interferensi elektromagnetik.
2 Sumber interferensi eksternal
Sumber interferensi eksternal dapat dibagi menjadi interferensi daya dan interferensi petir, sedangkan interferensi daya terdapat dalam mode "mode umum" dan "mode diferensial". Pada saat yang sama, karena sambungan langsung jaringan listrik AC ke jembatan penyearah dan rangkaian filter, hanya waktu puncak tegangan masukan yang memiliki arus masukan dalam setengah siklus, sehingga menghasilkan faktor daya masukan yang sangat rendah (kira-kira { {0}}.6) dari catu daya. Terlebih lagi, arus ini mengandung sejumlah besar komponen harmonik, yang dapat menyebabkan “polusi” harmonik pada jaringan listrik.
