Eigenschaften von Schaltnetzteilen und wie elektromagnetische Störungen entstehen
Es gibt vier grundlegende Eigenschaften eines Schaltnetzteils:
① Die Lage ist klarer. Sie konzentriert sich hauptsächlich auf die Leistungsschaltgeräte, Dioden und die damit verbundenen Kühlkörper und Hochfrequenztransformatoren.
2. Das Energieumwandlungsgerät arbeitet im Schaltzustand. Da das Schaltnetzteil im Schaltzustand des Energieumwandlungsgeräts arbeitet, ist seine Spannungs- und Stromänderungsrate sehr hoch, was zu einer größeren Störungsintensität führt.
③ Die Ausrichtung der Leiterplatte (PCB) der Stromversorgung erfolgt normalerweise manuell. Diese Anordnung macht sie sehr willkürlich, was die Extraktion der PCB-Verteilungsparameter und die Vorhersage und Bewertung von Nahfeldstörungen erschwert.
④ Die Schaltfrequenz ist hoch und kann zwischen Zehntausenden Hz und mehreren Billionen Hz liegen. Die Hauptformen der Störungen sind leitungsgebundene Störungen und Nahfeldstörungen.
2 Mechanismus der Erzeugung elektromagnetischer Störungen
Der Schaltkreis ist der Kern des Schaltnetzteils und besteht hauptsächlich aus Schaltröhren und Hochfrequenztransformatoren, die dv/dt-Impulse mit großer Amplitude erzeugen, deren Frequenzband breit und reich an Harmonischen ist. Es gibt zwei Hauptgründe für diese Impulsstörungen: Einerseits ist die Schaltröhrenlast die Primärspule des Hochfrequenztransformators, die eine induktive Last ist. Beim Einschalten erzeugt die Primärspule einen großen Einschaltstrom und in der Primärspule an beiden Enden der Primärspule entsteht eine hohe Stoßspannungsspitze; beim Ausschalten wird aufgrund des Leckflusses der Primärspule ein Teil der Energie nicht von der Primärspule auf die Sekundärspule übertragen. Dieser Teil der Energie wird in der Induktivität gespeichert und bildet eine Spitzenbildung mit der Kapazität und dem Widerstand des Kollektorkreises, wodurch die Schwingungen gedämpft werden und die Abschaltspannung überlagert wird, wodurch eine Abschaltspannungsspitze entsteht. Diese wird der Ausschaltspannung überlagert und bildet eine Ausschaltspannungsspitze. Diese Unterbrechung der Versorgungsspannung erzeugt denselben Magnetisierungsstoßstrom wie beim Einschalten der Primärspule, und dieses Rauschen wird zum Ausgang des Eingangs geleitet und bildet eine leitungsgebundene Störung. Ein weiterer Aspekt der Primärspule des Impulstransformators, der Schaltröhren und der Filterkondensatoren, die eine Hochfrequenz-Schaltstromschleife bilden, kann eine großflächige Strahlung erzeugen, die Strahlungsstörungen bildet.
Die Sperrverzögerungszeit der Diode wird durch Störungen im Hochfrequenz-Gleichrichterkreis verursacht. Wenn ein großer Vorwärtsstrom fließt, wird die Gleichrichterdiode bei ihrer Sperrvorspannung abgeschaltet. Aufgrund der Ansammlung von mehr Trägern im PN-Übergang fließt der Strom in der Zeit vor dem Verschwinden der Träger in umgekehrter Richtung. Dadurch sinkt der Sperrverzögerungsstrom drastisch und es kommt zu einer großen Stromänderung (di) /dt).
Maßnahmen zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Die drei Elemente elektromagnetischer Störungen sind Störquelle, Ausbreitungsweg und gestörte Geräte. Daher sollte die Unterdrückung elektromagnetischer Störungen von diesen drei Aspekten ausgehen.
Der Zweck besteht darin, die Störquelle zu unterdrücken, die Kopplung und Strahlung zwischen der Störquelle und dem gestörten Gerät zu beseitigen und die Immunität des gestörten Geräts zu verbessern, um so die EMV-Leistung des Schaltnetzteils zu verbessern.
Einsatz von Filtern zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Filtern ist eine wichtige Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Es kann wirksam verhindern, dass elektromagnetische Störungen im Stromnetz in die Geräte gelangen, und verhindert auch, dass elektromagnetische Störungen innerhalb der Geräte in das Stromnetz gelangen. Der Einbau von Filtern für Schaltnetzteile in die Eingangs- und Ausgangsschaltkreise von Schaltnetzteilen kann nicht nur das Problem leitungsgebundener Störungen lösen, sondern ist auch eine wichtige Waffe zur Bekämpfung von Strahlungsstörungen. Die Filterunterdrückungstechnologie wird auf zwei Arten in passives und aktives Filtern unterteilt.
Passive Filtertechnologie
Passive Filterschaltungen sind einfach, kostengünstig, arbeiten zuverlässig und stellen eine effektive Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen dar. Passive Filter bestehen aus induktiven, kapazitiven und resistiven Komponenten und ihre direkte Aufgabe besteht in der Lösung von Leitungsemissionen.
