Karakteristik catu daya switching komunikasi dan mekanisme interferensi elektromagnetik
Karakteristik dasar peralihan catu daya
Ada empat karakteristik dasar switching power supply:
①Lokasinya relatif jelas. Terutama berfokus pada perangkat pengalih daya, dioda dan heat sink serta transformator frekuensi tinggi yang terhubung dengannya;
②Perangkat konversi energi bekerja dalam keadaan peralihan. Karena catu daya switching merupakan perangkat konversi energi yang bekerja dalam keadaan switching, laju perubahan tegangan dan arusnya sangat tinggi, dan intensitas interferensi yang ditimbulkan relatif besar;
③Jejak papan sirkuit cetak daya (PCB) biasanya diletakkan secara manual. Pengaturan ini membuatnya sangat sewenang-wenang dan meningkatkan kesulitan dalam mengekstraksi parameter distribusi PCB serta memprediksi dan mengevaluasi interferensi medan dekat;
④Frekuensi peralihannya besar, berkisar dari puluhan ribu Hz hingga beberapa megahertz. Bentuk utama interferensi adalah interferensi konduksi dan interferensi medan dekat.
Mekanisme pembangkitan interferensi elektromagnetik
1. Interferensi elektromagnetik yang dihasilkan oleh rangkaian switching
Rangkaian switching adalah inti dari catu daya switching, yang sebagian besar terdiri dari tabung switching dan transformator frekuensi tinggi. Dv/dt yang dihasilkannya adalah pulsa dengan amplitudo lebih besar, pita frekuensi lebih lebar, dan harmonisa yang kaya. Ada dua alasan utama gangguan pulsa ini: di satu sisi, beban tabung switching adalah kumparan utama transformator frekuensi tinggi, yang merupakan beban induktif. Ketika tabung sakelar dihidupkan, kumparan primer menghasilkan arus masuk yang besar, dan tegangan puncak lonjakan tinggi muncul di kedua ujung kumparan primer; ketika tabung sakelar dimatikan, sebagian energinya hilang karena kebocoran fluks magnet kumparan primer. Tanpa disalurkan dari kumparan primer ke kumparan sekunder, bagian energi yang disimpan dalam induktor ini akan membentuk osilasi yang dilemahkan dengan puncak dengan kapasitansi dan hambatan pada rangkaian kolektor, yang akan ditumpangkan pada tegangan mati ke membentuk lonjakan tegangan mati. Gangguan tegangan suplai ini akan menghasilkan transien arus impuls magnetisasi yang sama seperti ketika kumparan primer dihidupkan. Kebisingan ini akan ditransmisikan ke terminal input dan output, membentuk interferensi konduktif. Di sisi lain, loop arus switching frekuensi tinggi yang terdiri dari kumparan primer transformator pulsa, tabung switching dan kapasitor filter dapat menghasilkan radiasi ruang yang besar, menyebabkan interferensi radiasi.
2. Gangguan yang disebabkan oleh waktu pemulihan terbalik dioda. Ketika dioda penyearah pada rangkaian penyearah frekuensi tinggi berkonduksi maju, arus maju yang besar mengalir. Ketika dimatikan oleh tegangan bias balik, karena jumlah arus yang relatif besar pada sambungan PN, banyak pembawa yang terakumulasi, sehingga arus akan mengalir ke arah sebaliknya untuk jangka waktu tertentu sebelum pembawa tersebut hilang sehingga menyebabkan kebalikannya. arus pemulihan ketika pembawa menghilang menurun tajam dan menyebabkan perubahan arus yang besar (di/dt).
