スイッチング電源の干渉要因：内部干渉要因と外部干渉要因

2021-03-26 13:55:46

 

スイッチング電源の内部干渉：スイッチング電源によって発生する EMI は、主に基本整流器によって発生する高次高調波電流干渉と、電力変換回路によって発生するピーク電圧干渉です。

 

基本整流器：基本整流器のプロセスは、EMI の最も一般的な原因です。これは、AC 電源周波数の正弦波が整流器を通過する電流が単一の周波数ではなくなり、DC 成分と異なる周波数の高調波が発生するためです。高調波は伝送線に沿って伝導と放射を生成し、一方ではフロント電流の歪みを引き起こし、他方ではフロント電流の波形歪みを電源コードに拾い上げ、他方では電源コードを通じて無線周波数干渉を引き起こします。

 

電力変換回路：電力変換回路はスイッチングレギュレータ電源の中核であり、高調波が豊富です。このようなパルス干渉を生成する主なコンポーネントは次のとおりです。

 

1) スイッチ管、スイッチ管とその放熱器、およびハウジング内のリード線と電源装置の間には分布容量があります。スイッチ管に大きなパルス電流が流れると、波形に多くの高周波成分が含まれます。同時に、スイッチング電源は、スイッチングデバイス、大電流出力段、スイッチ整流ダイオードの逆回復時間などの電力管のパラメータの蓄積時間を使用して、瞬間的な短絡ループを引き起こし、大きな短絡電流を持つ可能性があります。さらに、負荷スイッチ管は高周波変圧器またはエネルギー蓄積インダクタであるため、スイッチ管が導通する瞬間に、多くの変圧器突入電流が発生し、ピークノイズが発生します。

 

2) 高周波トランスは、スイッチング電源内のトランスであり、絶縁と電圧変換に使用されますが、漏れインダクタンスのため、電磁誘導ノイズが発生します。同時に、トランス層間の分布容量は、一次側の高次高調波ノイズを高周波で二次側に伝達し、トランスはシェルの分布容量に別の高周波パスを形成するため、トランスの周囲に発生した電磁場が他のリード線と結合してノイズを形成しやすくなります。

 

3) 整流ダイオード、整流ダイオードは高周波整流器として使用されますが、逆回復時間要因のため、順方向電流の蓄積電荷が逆電圧ですぐに除去できないことがよくあります。この逆電流回復の傾斜が大きすぎると、コイルを流れるインダクタンスがピーク電圧を生成し、変圧器の漏れインダクタンスやその他の分布パラメータの影響を受けて強い高周波干渉が生成され、周波​​数は数十MHzになることがあります。

 

4) コンデンサ、インダクタ、導体スイッチング電源は高周波で動作するため、低周波部品の特性が変化し、ノイズが発生します。

 

スイッチング電源の外部干渉: スイッチング電源の外部干渉は、「コモン モード」または「差動モード」モードで発生する可能性があります。干渉の種類は、非常に短時間のスパイクから完全な電力損失までさまざまです。また、電圧の変化、周波数の変化、波形の歪み、持続的なノイズや乱れ、過渡現象も含まれます。