Ursachen für elektromagnetische Störungen im Schaltnetzteil
Elektromagnetische Interferenz (EMI) ist eine Art von Leistungsbeeinträchtigung eines elektronischen Systems oder Subsystems, die durch unerwartete elektromagnetische Störungen verursacht wird. Sie besteht aus drei Grundelementen: Störquelle, d. h. Gerät, das elektromagnetische Störenergie erzeugt; Kopplungskanal, d. h. Kanal oder Medium zur Übertragung elektromagnetischer Interferenzen; Empfindliche Geräte, d. h. Geräte, Ausrüstung, Subsysteme oder Systeme, die durch elektromagnetische Interferenzen beschädigt wurden. Auf dieser Grundlage sind die grundlegenden Maßnahmen zur Kontrolle elektromagnetischer Interferenzen: Unterdrückung von Störquellen, Abschneiden des Katastrophenpfads, Verringerung der Reaktion empfindlicher Geräte auf Interferenzen oder Erhöhung des elektromagnetischen Empfindlichkeitsniveaus.
Gemäß dem Funktionsprinzip von Schaltnetzteilen ist bekannt, dass Schaltnetzteile zunächst Wechselstrom mit Netzfrequenz in Gleichstrom umwandeln, ihn dann in Wechselstrom mit hoher Frequenz umwandeln und ihn schließlich durch Gleichrichtung und Filterung ausgeben, um eine stabile Gleichspannung zu erhalten. In der Schaltung arbeiten die Leistungstriode und -diode hauptsächlich im Schaltzustand und arbeiten im Mikrosekundenbereich. Wenn Triode und Diode ein- und ausgeschaltet werden, ändert sich der Strom während der Anstiegs- und Abfallzeit stark, wodurch leicht Hochfrequenzenergie erzeugt und Störquellen gebildet werden können. Gleichzeitig bilden die Streuinduktivität des Transformators und die durch den Sperrverzögerungsstrom der Ausgangsdiode verursachte Spitze ebenfalls potenzielle elektromagnetische Störungen.
Schaltnetzteile arbeiten normalerweise mit hoher Frequenz und die Frequenz liegt über 0,2 kHz, sodass ihre verteilte Kapazität nicht ignoriert werden kann. Einerseits hat die Isolierfolie zwischen dem Kühlkörper und dem Kollektor der Schaltröhre eine große Kontaktfläche und eine dünne Isolierfolie, sodass die verteilte Kapazität zwischen ihnen bei hoher Frequenz nicht ignoriert werden kann und hochfrequenter Strom durch die verteilte Kapazität zum Kühlkörper und dann zur Chassis-Erdung fließt, was zu Gleichtaktstörungen führt; Andererseits gibt es eine verteilte Kapazität zwischen den Primärstufen des Impulstransformators, die die Spannung der Primärwicklung direkt mit der Sekundärwicklung verschmelzen und Gleichtaktstörungen auf den beiden Stromleitungen mit Gleichstromausgang der Sekundärwicklung erzeugen kann.
Daher konzentrieren sich die Störquellen in Schaltnetzteilen hauptsächlich auf Komponenten wie Schaltröhren, Dioden und Hochfrequenztransformatoren sowie auf AC-Eingangs- und Gleichrichterausgangsschaltungen.
