Παρεμβολές και καταστολή του τροφοδοτικού μεταγωγής
Οι παρεμβολές που δημιουργούνται από το ίδιο το τροφοδοτικό μεταγωγής θέτουν σε άμεσο κίνδυνο την κανονική λειτουργία των ηλεκτρονικών συσκευών. Η καταστολή του ηλεκτρομαγνητικού θορύβου του ίδιου του τροφοδοτικού μεταγωγής είναι ένα σημαντικό θέμα στην ανάπτυξη και το σχεδιασμό τροφοδοτικών μεταγωγής. Αυτό το άρθρο εισάγει εν συντομία τον μηχανισμό παραγωγής και διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών σε τροφοδοτικά μεταγωγής και συνοψίζει διάφορες κύριες μεθόδους για την καταστολή της παραγωγής και της διάδοσης ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών σε τροφοδοτικά μεταγωγής.
Το τροφοδοτικό μεταγωγής, ως συσκευή τροφοδοσίας για ηλεκτρονικές συσκευές, έχει τα πλεονεκτήματα του μικρού μεγέθους, του μικρού βάρους και της υψηλής απόδοσης και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε ψηφιακά κυκλώματα. Ωστόσο, λόγω της κατάστασης μεταγωγής υψηλής συχνότητας, είναι μια ισχυρή πηγή παρεμβολών και οι παρεμβολές που δημιουργούνται από αυτήν θέτουν άμεσα σε κίνδυνο την κανονική λειτουργία των ηλεκτρονικών συσκευών. Ως εκ τούτου, η καταστολή του ηλεκτρομαγνητικού θορύβου του ίδιου του τροφοδοτικού μεταγωγής και η βελτίωση της ατρωσίας του σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές για τη διασφάλιση της μακροπρόθεσμης ασφαλούς και αξιόπιστης λειτουργίας των ηλεκτρονικών συσκευών είναι ένα σημαντικό θέμα στην ανάπτυξη και το σχεδιασμό τροφοδοτικών μεταγωγής.
Δημιουργία παρεμβολών τροφοδοτικού μεταγωγής
Οι παρεμβολές των τροφοδοτικών μεταγωγής χωρίζονται γενικά σε δύο κατηγορίες: πρώτον, οι παρεμβολές που σχηματίζονται από εσωτερικά εξαρτήματα των τροφοδοτικών μεταγωγής. Το δεύτερο είναι οι παρεμβολές που προκαλούνται από εξωτερικούς παράγοντες στο τροφοδοτικό μεταγωγής. Και τα δύο αφορούν τόσο ανθρώπινους όσο και φυσικούς παράγοντες.
Εσωτερικές παρεμβολές τροφοδοσίας μεταγωγής
Το EMI που δημιουργείται από τη μεταγωγή τροφοδοτικών προκαλείται κυρίως από την παρεμβολή αρμονικού ρεύματος υψηλής τάξης που δημιουργείται από τον βασικό ανορθωτή και την παρεμβολή τάσης αιχμής που δημιουργείται από το κύκλωμα μετατροπής ισχύος.
Βασικός ανορθωτής
Η διαδικασία διόρθωσης ενός βασικού ανορθωτή είναι η πιο κοινή αιτία EMI. Αυτό συμβαίνει επειδή το ημιτονοειδές κύμα εναλλασσόμενου ρεύματος συχνότητας ισχύος δεν είναι πλέον ένα ρεύμα ενιαίας συχνότητας μετά την ανόρθωση, αλλά γίνεται συστατικό συνεχούς ρεύματος και μια σειρά αρμονικών στοιχείων με διαφορετικές συχνότητες. Οι αρμονικές (ιδιαίτερα οι αρμονικές υψηλότερης τάξης) θα δημιουργήσουν παρεμβολές αγωγιμότητας και παρεμβολές ακτινοβολίας κατά μήκος της γραμμής μετάδοσης, προκαλώντας παραμόρφωση του μπροστινού ρεύματος. Από τη μία πλευρά, θα προκαλέσει παραμόρφωση της τρέχουσας κυματομορφής που είναι συνδεδεμένη με τη μπροστινή γραμμή τροφοδοσίας του και, από την άλλη, θα δημιουργήσει παρεμβολές ραδιοσυχνοτήτων μέσω της γραμμής τροφοδοσίας.
Κύκλωμα μετατροπής ισχύος
Το κύκλωμα μετατροπής ισχύος είναι ο πυρήνας του ρυθμιζόμενου τροφοδοτικού με διακόπτη, το οποίο παράγει μεγάλο εύρος ζώνης και πλούσιες αρμονικές. Τα κύρια στοιχεία που δημιουργούν αυτή την παρεμβολή παλμών είναι
1) Υπάρχει μια κατανεμημένη χωρητικότητα μεταξύ του σωλήνα διακόπτη και της ψύκτρας του, του κελύφους και των καλωδίων μέσα στο τροφοδοτικό. Όταν ο σωλήνας διακόπτη ρέει μέσα από ένα μεγάλο παλμικό ρεύμα (γενικά ένα ορθογώνιο κύμα), η κυματομορφή περιέχει πολλά στοιχεία υψηλής συχνότητας. Ταυτόχρονα, οι παράμετροι της συσκευής που χρησιμοποιούνται για την απενεργοποίηση της τροφοδοσίας, όπως ο χρόνος αποθήκευσης του τρανζίστορ ισχύος διακόπτη, το μεγάλο ρεύμα του σταδίου εξόδου και ο χρόνος ανάστροφης ανάκτησης της διόδου ανορθωτή διακόπτη, μπορεί να προκαλέσουν στιγμιαία βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα, δημιουργώντας μεγάλο ρεύμα βραχυκυκλώματος. Επιπλέον, το φορτίο του σωλήνα διακόπτη είναι ένας μετασχηματιστής υψηλής συχνότητας ή ένας επαγωγέας αποθήκευσης ενέργειας. Τη στιγμή της αγωγής του σωλήνα διακόπτη, υπάρχει μεγάλο ρεύμα εισόδου στο πρωτεύον μετασχηματιστή, προκαλώντας κορυφαίο θόρυβο.
2) Ο μετασχηματιστής σε τροφοδοτικό μεταγωγής μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας χρησιμοποιείται για απομόνωση και μετασχηματισμό τάσης, αλλά λόγω της επαγωγής διαρροής, μπορεί να δημιουργηθεί θόρυβος ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Ταυτόχρονα, υπό συνθήκες υψηλής συχνότητας, η κατανεμημένη χωρητικότητα μεταξύ των στρωμάτων του μετασχηματιστή θα μεταδώσει αρμονικό θόρυβο υψηλής τάξης από την κύρια πλευρά στη δευτερεύουσα πλευρά, ενώ η κατανεμημένη χωρητικότητα του μετασχηματιστή στο κέλυφος σχηματίζει μια άλλη υψηλή διαδρομή συχνότητας, διευκολύνοντας το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από τον μετασχηματιστή να συζευχθεί και να σχηματίσει θόρυβο σε άλλα καλώδια.
3) Όταν η δευτερεύουσα πλευρική ανορθωτική δίοδος της διόδου ανορθωτή χρησιμοποιείται για ανόρθωση υψηλής συχνότητας, λόγω του παράγοντα του χρόνου ανάστροφης ανάκτησης, το φορτίο που συσσωρεύεται στο προς τα εμπρός ρεύμα δεν μπορεί να εξαλειφθεί αμέσως όταν εφαρμόζεται η αντίστροφη τάση (λόγω της παρουσία φορέων και ροή ρεύματος). Μόλις η κλίση της ανάκτησης αντίστροφου ρεύματος είναι πολύ μεγάλη, η αυτεπαγωγή που ρέει μέσα από το πηνίο δημιουργεί μια τάση αιχμής, η οποία θα δημιουργήσει ισχυρές παρεμβολές υψηλής συχνότητας υπό την επίδραση της επαγωγής διαρροής του μετασχηματιστή και άλλων παραμέτρων διανομής, με συχνότητα έως και δεκάδες των MHz.
4) Οι πυκνωτές, οι επαγωγείς και τα τροφοδοτικά μεταγωγής καλωδίων μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων χαμηλής συχνότητας λόγω της λειτουργίας τους σε υψηλότερες συχνότητες, με αποτέλεσμα θόρυβο.
