Mechanismus und Technologie zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen bei Schaltnetzteilen
Unterdrückung elektromagnetischer Störungen bei Schaltnetzteilen
Die drei Elemente elektromagnetischer Störungen sind die Störquelle, der Ausbreitungsweg und das gestörte Gerät. Daher sollte die Unterdrückung elektromagnetischer Störungen unter diesen drei Gesichtspunkten Hand in Hand gehen. Ziel ist die Unterdrückung der Störquelle, die Beseitigung der Kopplung und Strahlung zwischen der Störquelle und dem gestörten Gerät sowie die Verbesserung der Immunität des gestörten Geräts, um die elektromagnetische Verträglichkeit 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 in zwei Arten unterteilt: passives Filtern und aktives Filtern.
Passive Filtertechnologie
Passive Filterschaltungen sind einfach, kostengünstig und zuverlässig und stellen eine effektive Methode zur Unterdrückung elektromagnetischer Störungen dar. Passive Filter bestehen aus Induktivitäts-, Kapazitäts- und Widerstandskomponenten und ihre direkte Aufgabe besteht darin, die Leitungsemission zu beseitigen. Das schematische Strukturdiagramm des passiven Filters, das in der Schaltstromversorgung eingesetzt wird, ist in Abbildung 1 dargestellt.
Aufgrund der großen Kapazität des Filterkondensators im ursprünglichen Stromversorgungsschaltkreis wird im Gleichrichterschaltkreis ein pulsierender Spitzenstrom erzeugt, der aus einer sehr großen Anzahl von Strömen mit hoher Harmonischer besteht, die das Stromnetz stören; außerdem erzeugen die Leitung oder Abschaltung der Schaltröhren im Schaltkreis und die Primärspule des Transformators pulsierende Ströme. Aufgrund der hohen Änderungsrate des Stroms erzeugen die umgebenden Schaltkreise induzierte Ströme mit unterschiedlichen Frequenzen, einschließlich Störsignalen im Differenzmodus und im Gleichtaktmodus. Diese Störsignale können über die beiden Stromleitungen in das restliche Netz übertragen werden und andere elektronische Geräte stören. Der Teil der Abbildung, der den Differenzmodusfilter darstellt, kann das Störsignal im Schaltnetzteil innerhalb des Differenzmodus reduzieren, kann aber auch das elektromagnetische Störsignal, das von den Geräten selbst erzeugt wird, wenn die Arbeit in das Stromnetz übertragen wird, stark dämpfen. Und gemäß dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion gilt E=Ldi / dt, wobei: E der Spannungsabfall an beiden Enden von L ist; L die Induktivität ist; di / dt die Stromänderungsrate ist. Offensichtlich gilt: Je kleiner die erforderliche Stromänderungsrate, desto größer muss die Induktivität sein.
Impulsstromkreise bestehen aus elektromagnetischen Induktionen anderer Schaltkreise und der Erde oder dem Chassis, die aus dem durch das Interferenzsignal erzeugten Schaltkreis bestehen, um Gleichtaktsignale zu erzeugen; Schaltnetzteilkreise zwischen dem Kollektor der Schaltröhre und anderen Schaltkreisen erzeugen ein sehr starkes elektrisches Feld, der Schaltkreis erzeugt Verschiebungsstrom, und dieser Verschiebungsstrom gehört auch zum Gleichtakt-Interferenzsignal. Ein Modusfilter wird verwendet, um Gleichtaktstörungen zu unterdrücken, sodass sie gedämpft werden.
Aktive Filtertechnologie
Aktive Filterung ist eine effektive Methode zur Unterdrückung von Gleichtaktstörungen. Die Methode ergreift Maßnahmen von der Rauschquelle (siehe Abbildung 2). Die Grundidee besteht darin, zu versuchen, aus dem Hauptstromkreis mit elektromagnetischen Störsignalen Größe und Phase des entgegengesetzten Kompensationssignals zu entfernen, um das ursprüngliche Störsignal auszugleichen und so das Ziel der Reduzierung des Störpegels zu erreichen. Wie in Abbildung 2 gezeigt, wird durch die Verwendung einer Transistorstromverstärkung der Emitterstrom zur Basis in der Basisschleife gefiltert. Der Filter besteht aus r1 und C2, sodass die Basiswelligkeit sehr gering ist, sodass auch die Emitterwelligkeit sehr gering ist. Da die Kapazität von C2 kleiner ist als die von C3, wird die Größe des Kondensators reduziert. Dieser Ansatz ist nur für Niederspannungs-Stromversorgungen mit geringem Stromverbrauch geeignet. Darüber hinaus sollten bei der Entwicklung und Auswahl von Filtern Frequenzeigenschaften, Spannungsfestigkeit, Nennstrom, Impedanzeigenschaften, Abschirmung und Zuverlässigkeit beachtet werden. Der Filter sollte an der richtigen Stelle installiert werden und die Installationsmethode sollte korrekt sein, um die erwartete Filterwirkung auf die Störungen zu erzielen.
