Entstehungsmechanismus und Unterdrückungstechnologie elektromagnetischer Störungen in Schaltnetzteilen
Unterdrückung elektromagnetischer Störungen bei Schaltnetzteilen
Die drei Elemente elektromagnetischer Störungen sind Störquelle, Ausbreitungsweg und gestörtes Gerät. Daher sollte die Unterdrückung elektromagnetischer Störungen auf diesen drei Aspekten basieren. Beschränken Sie die Störquelle, beseitigen Sie die Kopplung und Strahlung zwischen der Störquelle und dem gestörten Gerät und verbessern Sie die Entstörungsfähigkeit des gestörten Geräts, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit des Schaltnetzteils verbessert wird.
Verwendung von Filtern zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Filtern ist eine wichtige Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen. Sie kann wirksam verhindern, dass elektromagnetische Störungen in das Stromnetz eindringen, und kann auch verhindern, dass elektromagnetische Störungen in den Geräten in das Stromnetz eindringen. Die Installation von Filtern für Schaltnetzteile in den Eingangs- und Ausgangsschaltungen von Schaltnetzteilen kann nicht nur das Problem der Leitungsstörungen lösen, sondern ist auch eine wichtige Waffe zur Lösung von Strahlungsstörungen. Die Filterunterdrückungstechnologie kann in passive und aktive Filterung unterteilt werden.
1 passive Filtertechnologie
Passive Filterschaltungen sind einfach, kostengünstig und zuverlässig und stellen eine effektive Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen dar. Passive Filter bestehen aus induktiven, kapazitiven und widerstandsbehafteten Elementen und ihre direkte Funktion besteht in der Beseitigung leitungsgebundener Emissionen.
Aufgrund der großen Kapazität des Filterkondensators im ursprünglichen Stromversorgungsschaltkreis wird im Gleichrichterschaltkreis der Impulsspitzenstrom erzeugt, der aus vielen Strömen mit höherer Harmonischer besteht, die das Stromnetz stören. Darüber hinaus erzeugt das Ein- und Ausschalten der Schaltröhre im Schaltkreis und der Primärspule des Transformators pulsierenden Strom. Aufgrund der hohen Stromänderungsrate werden induzierte Ströme mit unterschiedlichen Frequenzen in den umgebenden Schaltkreisen erzeugt, einschließlich Störsignalen im Differenzmodus und im Gleichtaktmodus, die auf andere Leitungen des Stromnetzes übertragen werden und andere elektronische Geräte über zwei Stromleitungen stören können. Der Differenzmodus-Filterteil in der Abbildung kann das Störsignal im Differenzmodus im Schaltnetzteil reduzieren und das elektromagnetische Störsignal, das vom Gerät selbst beim Betrieb erzeugt wird, stark dämpfen und in das Stromnetz übertragen. Gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion ergibt sich E=Ldi/dt, wobei e der Spannungsabfall über l ist; L ist die Induktivität; Di/dt ist die Stromänderungsrate. Offensichtlich gilt: Je kleiner die erforderliche Stromänderungsrate, desto größer ist die erforderliche Induktivität.
Das von der Impulsstromschleife durch elektromagnetische Induktion anderer Schaltkreise und der von der Erde oder dem Gehäuse gebildeten Schleife erzeugte Störsignal ist ein Gleichtaktsignal. Im Schaltnetzteilkreis wird zwischen dem Kollektor der Schaltröhre und anderen Schaltkreisen ein starkes elektrisches Feld erzeugt, und der Schaltkreis erzeugt einen Verschiebungsstrom, der ebenfalls ein Gleichtaktstörsignal ist. Abbildung 1* Der Modusfilter wird verwendet, um Gleichtaktstörungen zu unterdrücken und zu dämpfen.
Aktive Filtertechnologie
Die aktive Filtertechnologie ist eine effektive Methode zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen. Die Grundidee dieser Methode besteht darin, ein Kompensationssignal mit gleicher Größe und entgegengesetzter Phase wie das elektromagnetische Störsignal aus der Hauptschleife zu entnehmen, um das ursprüngliche Störsignal auszugleichen und so den Störpegel zu verringern. Wie in Abb. 2 gezeigt, wird der Strom des Emitters durch die Stromverstärkung des Transistors in die Basis umgewandelt und in der Basisschleife gefiltert. Der aus R1 und C2 bestehende Filter reduziert die Basiswelligkeit sehr stark, sodass auch die Emitterwelligkeit sehr gering ist. Da die Kapazität von C2 kleiner ist als die von C3, wird das Volumen des Kondensators reduziert. Diese Methode ist nur für Niederspannungs- und Niederleistungsstromversorgungen geeignet. Darüber hinaus sollten bei der Entwicklung und Auswahl von Filtern auf Frequenzeigenschaften, Spannungsfestigkeit, Nennstrom, Impedanzeigenschaften, Abschirmung und Zuverlässigkeit geachtet werden. Die Installationsposition und -methode des Filters sollten angemessen sein, um die erwartete Filterfunktion für Störungen zu erfüllen.
