Erzeugungsmechanismen und Unterdrückungstechnologien elektromagnetischer Störungen in Schaltnetzteilen
Unterdrückung elektromagnetischer Störungen in Schaltnetzteilen
Die drei Elemente, die elektromagnetische Störungen verursachen, sind die Störquelle, der Ausbreitungsweg und gestörte Geräte. Daher sollte die Unterdrückung elektromagnetischer Störungen unter diesen drei Gesichtspunkten angegangen werden. Der Zweck besteht darin, Störquellen zu unterdrücken, Kopplungen und Strahlung zwischen Störquellen und gestörten Geräten zu beseitigen und die Entstörungsfähigkeit gestörter Geräte zu verbessern, wodurch die elektromagnetische Verträglichkeit von Schaltnetzteilen verbessert wird.
Verwendung von Filtern zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen
Die Filterung ist eine wichtige Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen, mit der das Eindringen elektromagnetischer Störungen in Geräte im Stromnetz sowie das Eindringen elektromagnetischer Störungen von Geräten in das Stromnetz wirksam unterdrückt werden kann. Der Einbau von Schaltnetzteilfiltern in die Eingangs- und Ausgangskreise von Schaltnetzteilen löst nicht nur das Problem leitungsgebundener Störungen, sondern spielt auch eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung abgestrahlter Störungen. Die Filterunterdrückungstechnologie ist in zwei Methoden unterteilt: passive Filterung und aktive Filterung.
Passive Filtertechnologie
Passive Filterschaltungen sind einfach, kostengünstig{0}}effektiv und zuverlässig, was sie zu einer wirksamen Möglichkeit zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen macht. Passive Filter bestehen aus induktiven, kapazitiven und ohmschen Elementen und ihre direkte Funktion besteht darin, das Problem der Leitungsemission zu lösen.
Das schematische Diagramm des passiven Filters, das im Schaltnetzteil verwendet wird, ist in Abbildung 1 dargestellt.
Aufgrund der großen Kapazität des Filterkondensators im ursprünglichen Stromversorgungskreis werden im Gleichrichterkreis Impulsspitzenströme erzeugt, die sich aus vielen harmonischen Strömen hoher -Ordnung zusammensetzen und das Stromnetz stören. Darüber hinaus wird durch die Leitung oder Unterbrechung der Schaltröhre im Stromkreis und der Primärspule des Transformators ein pulsierender Strom erzeugt. Aufgrund der hohen Stromänderungsgeschwindigkeit werden in den umliegenden Stromkreisen induzierte Ströme unterschiedlicher Frequenz erzeugt, darunter auch Differenz- und Gleichtakt-Störsignale. Diese Störsignale können auf andere Leitungen im Stromnetz weitergeleitet werden und über zwei Stromleitungen andere elektronische Geräte stören. Der Differentialmodus-Filterteil in der Abbildung kann das Differentialmodus-Interferenzsignal innerhalb des Schaltnetzteils reduzieren und das elektromagnetische Interferenzsignal, das vom Gerät selbst während des Betriebs erzeugt und an das Stromnetz übertragen wird, erheblich dämpfen. Nach dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion gilt E=Ldi/dt, wobei E der Spannungsabfall über L ist; L ist die Induktivität; Di/dt ist die Änderungsrate des Stroms. Offensichtlich ist die erforderliche Induktivität umso größer, je kleiner die erforderliche Stromänderungsrate ist.
Das vom Impulsstromkreis durch elektromagnetische Induktion mit anderen Stromkreisen und dem aus der Erde oder dem Gehäuse bestehenden Stromkreis erzeugte Interferenzsignal ist ein Gleichtaktsignal. Im Schaltnetzteil wird zwischen dem Kollektor des Schalttransistors und anderen Schaltkreisen ein starkes elektrisches Feld erzeugt, und der Schaltkreis erzeugt einen Verschiebungsstrom, der ebenfalls zu Gleichtakt-Störsignalen gehört. Abbildung 1 * Der Modenfilter dient zur Unterdrückung und Dämpfung von Gleichtaktstörungen.
