1 corrent de soroll EMI
Hi ha moltes topologies de circuits d'alimentació de commutació, que es poden dividir en pont complet, mig pont, push-pull, cap endavant d'un sol extrem, flyback d'un sol extrem i altres modes segons la combinació de tub d'interruptor d'alimentació i alta transformador de freqüència. Al mòdul d'alimentació de commutació de potència mitjana i petita, les topologies de circuits més utilitzades són push-pull, cap endavant d'un sol extrem, flyback d'un sol extrem, etc. El diagrama de blocs d'un circuit d'alimentació de commutació directe d'un sol extrem es mostra a la figura 1. Consisteix en un tub d'interruptor d'alimentació Q1, un transformador d'alta freqüència T, un díode rectificador Dl, un díode de roda lliure D2, un inductor de filtre de sortida. L, i un condensador de filtre de sortida C. Quan treballa, la unitat de control PWM pot enviar un senyal de pols amb una amplada de pols variable per conduir el tub de commutació Q1. Quan el tub de commutació Q1 està encès, l'energia de CC a l'extrem d'entrada es transmet al secundari a través del transformador d'alta freqüència. Quan el tub de commutació Q1 està apagat, transformador d'alta freqüència per a restabliment magnètic. El pols d'alta freqüència transmès a través del transformador d'alta freqüència es rectifica en un DC polsador d'una sola direcció pel díode rectificador. Després de filtrar aquesta corrent continu pulsada per l'inductor del filtre de sortida i el condensador del filtre, es pot enviar la tensió de CC necessària.
Durant el procés de commutació d'alta freqüència del transistor de l'interruptor d'alimentació Q1, els polsos que flueixen pel transistor de l'interruptor d'alimentació i el transformador d'alta freqüència generaran tensions harmòniques complicades i corrents harmònics. El soroll generat per aquests voltatges harmònics i corrents harmònics es pot transmetre al terminal de subministrament d'energia pública a través de la línia d'entrada d'alimentació o a la càrrega a través de la línia de sortida de la font d'alimentació de commutació, provocant així interferències a altres sistemes o components sensibles. L'espectre de soroll d'aquests sorolls conduïts a la línia elèctrica es mostra a la figura 2. Es pot veure a la figura que en la banda de freqüències de diversos centenars de kHz a 50 MHz, és a dir, la banda de freqüències de la fonamental i diversos harmònics de la freqüència de commutació Dins del rang, l'amplitud del soroll d'interferència supera amb escreix el rang especificat per GJBl51A, cosa que farà que els indicadors de compatibilitat electromagnètica, com ara el soroll de conducció del sistema, superin l'estàndard.
2. Corrent d'interferència en mode comú
Tots els components del circuit del mòdul d'alimentació de commutació de muntatge superficial amb estructura de paquet metàl·lic estan tots muntats al substrat. Els dispositius actius, com ara els xips de control PWM, els tubs de l'interruptor d'alimentació i els díodes rectificadors, són components del paquet muntats a la superfície. El voltatge i el corrent de l'entrada i la sortida són enviats pels cables.
La placa inferior de la carcassa del tub és el suport del substrat d'alúmina. La part frontal del substrat d'alúmina és l'àrea de cablejat i l'àrea de muntatge dels components. S'adjunten plaques base metàl·liques. La constant dielèctrica del substrat d'alúmina és 8, i el gruix sol estar en el rang de 0,5 a 1,0 mm. A l'àrea de muntatge a la part frontal del substrat d'alúmina, els components de muntatge en superfície (com ara xips de control PWM, amplificadors operacionals, fonts de referència, interruptors MOSFET, díodes rectificadors) es connecten al cablejat mitjançant soldadura (com ara cola conductora, soldadura de reflux, etc.). etc.) els coixinets de la zona estan connectats. Tot i que aquest mètode de connexió constitueix un bucle de circuit, també aporta una nova capacitat parasitària Cp al circuit.
Al bucle primari, el xip de l'interruptor d'alimentació, el xip de control PWM, el xip de l'amplificador operacional, les traces de les línies d'entrada positives i negatives de la font d'alimentació, etc. generaran una capacitat paràsit Cp entre la placa inferior de la carcassa i la capacitat de la La capacitat paràsita depèn del gruix del substrat. i la superfície que ocupen al pis. D'aquesta manera, en el circuit es formen capacitats distribuïdes Cp1, Cp2,..., Cp6, etc. entre aquests components i les seves traces i la placa inferior de la carcassa. Aquestes capacitats distribuïdes provocaran corrents de soroll sota la influència combinada de dV/dt, dI/dt i el corrent de recuperació inversa del díode rectificador. Aquests corrents de soroll són iguals en magnitud i fase entre el positiu i el negatiu de la línia d'alimentació d'entrada i entre el positiu i el negatiu de la línia de càrrega de sortida, i s'anomenen corrents de soroll de mode comú. La mida del corrent de soroll en mode comú està relacionada amb la mida de la capacitat distribuïda, dV/dt, dI/dt, etc.
3. Corrent d'interferència en mode diferencial primari
El corrent d'interferència en mode diferencial primari, al bucle primari, el tub de commutació de potència Q1, el bobinatge primari del transformador d'alta freqüència Lp i el condensador de filtre d'entrada Ci constitueixen el circuit de conversió de CC d'entrada de la font d'alimentació de commutació. L'energia de CC es transfereix al secundari mitjançant el transformador d'alta freqüència. Tanmateix, quan l'interruptor d'alimentació Q1 canvia, l'ona fonamental i els harmònics causats per l'augment i la caiguda del pols d'alta freqüència es transmetran al terminal d'alimentació d'entrada al llarg del condensador del filtre d'entrada Ci, i aquest corrent de soroll es propaga al llarg del positiu. i els terminals negatius de la línia d'alimentació d'entrada. S'anomena corrent d'interferència en mode diferencial primari IDIFF. Aquest corrent d'interferència en mode diferencial IDIFF flueix al terminal d'alimentació comú a través de la línia d'alimentació d'entrada, especialment quan el condensador del filtre d'entrada Ci no es filtra prou, la interferència a la línia d'alimentació d'entrada és gran i també interferirà amb altres parts. del sistema a través del terminal d'alimentació comuna. Així, es redueixen els indicadors de rendiment d'altres parts.
