Fontes de interferência e soluções para trocar adaptadores de energia

As vantagens dos adaptadores de energia de comutação são de tamanho pequeno e alta eficiência de conversão, mas como funciona em um estado de comutação de alta frequência, gerará componentes harmônicos de alta frequência, e esses componentes harmônicos irão irradiar para circuitos e espaços externos através de circuitos e espaços, interferindo com a operação normal de outros devícios eletrônicos.

 

Existem dois aspectos principais da interferência:

1. O impacto dos sinais de interferência de alta frequência gerados pelo próprio adaptador de energia de comutação na operação normal de outros dispositivos eletrônicos;

2. A capacidade do próprio adaptador de energia de comutação de resistir à interferência dos sinais de interferência externa e garantir sua operação normal, ou seja, anti-interferência. Um adaptador de potência de comutação com boa interferência e desempenho anti-interferência terá melhor estabilidade de trabalho.

 

De acordo com a forma de interferência, a interferência do adaptador de potência de comutação pode ser dividida em interferência de radiação eletromagnética (EMI) e interferência de radiofrequência (RFI). Existem muitos fatores que causam fontes de interferência no adaptador de energia de comutação. A seguir, são apresentadas várias fontes principais de interferência.

 

1. Interferência gerada pelo tubo do comutador de energia quando está no estado de trabalho de comutação.

O tubo do comutador de energia no adaptador de energia de comutação funciona no estado de comutação e gerará tensão de pulso grande e corrente de pulso ao trabalhar. Because the pulse current and pulse voltage contain rich high-order harmonic components, and because the leakage inductance of the switching transformer and the recovery characteristics of the rectifier diode when the power switch tube is turned on will form current oscillation, and the surge voltage generated on the rectifier diode, and the surge voltage generated by the leakage inductance of the transformer when the power switch tube is turned off, these are all noise sources of o adaptador de fonte de alimentação de comutação.

 

2. Interferência causada pelas características de recuperação do diodo.

Quando o diodo executa a retificação de alta frequência, devido à capacitância da junção do diodo, a carga armazenada na corrente direta não pode desaparecer imediatamente quando a tensão reversa for aplicada, o que formará a corrente reversa inerente do diodo. Esse período é chamado de tempo de recuperação reversa. No momento, devido à grande tensão reversa aplicada ao diodo, ele produzirá grandes perdas e formará uma grande fonte de interferência.

 

Se a taxa de mudança de corrente DI/dt do diodo for grande quando a corrente reversa se recuperar, uma grande tensão de pico será gerada devido à indutância, que é o ruído de recuperação do diodo. Quando o di/dt é grande, é chamado de recuperação rígida e, quando o di/dt é pequeno, é chamado de recuperação suave. A recuperação suave pode ser alcançada por meio de circuitos de absorção ou tecnologia de comutação ressonante. A recuperação suave é de grande benefício para melhorar a confiabilidade de trabalho do adaptador de fonte de alimentação de comutação e reduzir a interferência. Como os diodos Schottky não têm efeito de acumulação de transportadora, o ruído de recuperação é muito pequeno.

3. Interferência gerada por enrolamentos de alta frequência.

A corrente nos enrolamentos do transformador de alta frequência forma o fluxo magnético, a maioria dos quais passa pelo núcleo magnético de alta permeabilidade, mas uma pequena parte do fluxo magnético irradia através da lacuna de enrolamento, tornando-se o chamado fluxo de vazamento, que formará a interferência eletromagnética.

 

4. Interferência gerada pelo circuito de filtro retificador.

A extremidade de entrada CA do adaptador de fonte de alimentação de comutação está conectada ao circuito de filtro do retificador. O ângulo de condução do diodo retificador é muito pequeno, o que torna o valor de pico da corrente do retificador muito grande. Essa corrente de retificador de diodo em forma de pulso também causará interferência.

 

Interferência e solução de comutação adaptadora de fonte de alimentação

 

De acordo com os fatores que geram compatibilidade eletromagnética, a solução da compatibilidade eletromagnética do adaptador de fonte de alimentação de comutação pode começar de três aspectos:

1) Reduza o sinal de interferência gerado pela fonte de interferência

2) Corte o caminho de propagação do sinal de interferência

3) Aumente a capacidade anti-interferência do corpo interferido

 

Para interferência externa gerada pelo adaptador de fonte de alimentação de comutação, como corrente harmônica da linha de energia, interferência de condução da linha de energia, interferência de radiação de campo eletromagnético, etc., só pode ser resolvido pela redução da interferência. Por um lado, o projeto do circuito de filtro de entrada/saída pode ser aprimorado, o desempenho do circuito de compensação do fator de potência ativo (APFC) pode ser aprimorado, a tensão e a taxa de alteração de corrente de tubo de troca e o retificador e o diodo de roda livre podem ser reduzidos, e várias estruturas de topologia de circuito de comutação suave podem ser adotadas; Por outro lado, o efeito de blindagem do invólucro pode ser fortalecido, o vazamento de lacunas do invólucro pode ser melhorado e um bom tratamento de aterramento pode ser realizado.

 

Para capacidade externa anti-interferência, como surto e greve de raios, a capacidade de proteção contra raios da entrada de CA e portas de saída CC deve ser otimizada. Para um relâmpago, uma combinação de varistor de óxido de zinco e tubo de descarga de gás pode ser usado para resolvê -lo. Para descarga eletrostática, o tubo de TVs e a proteção de aterramento correspondentes podem ser usados, a distância entre o pequeno circuito de sinal e a carcaça pode ser aumentada, ou dispositivos com interferência anti-estática podem ser selecionados para resolvê-lo. Para reduzir a interferência interna do adaptador de energia, devemos começar com os seguintes aspectos: preste atenção ao aterramento de ponto único de circuitos digitais e circuitos analógicos e o aterramento de um ponto único de circuitos de alta corrente e circuitos de baixa corrente, especialmente os circuitos de corrente e a inteferência de corrente; Preste atenção ao espaçamento entre as linhas adjacentes e as propriedades do sinalização ao fazer a fiação para evitar a diafonia; reduzir a impedância da linha de terra; Reduza a área cercada por linhas de alta tensão e alta corrente, especialmente o lado primário do transformador e do tubo do comutador, circuito do capacitor de filtro de alimentação; Reduza a área cercada pelo circuito do retificador de saída e pelo circuito de diodo de roda livre e pelo circuito do filtro CC; Reduza a indutância de vazamento do transformador e a capacitância distribuída do capacitor de filtro; Use capacitores de filtro com alta frequência ressonante, etc.

 

Em termos de caminhos de transmissão, aumente adequadamente o TUS com alta capacidade anti-interferência e capacitores de alta frequência, contas de ferrite e outros componentes para melhorar a capacidade anti-interferência de pequenos circuitos de sinal; Pequenos circuitos de sinal próximos ao revestimento devem ser adequadamente isolados e suportar a tensão tratada; O dissipador de calor do dispositivo de energia e a camada de blindagem eletromagnética do transformador principal devem ser adequadamente aterradas; A grande área de aterramento entre as unidades de controle deve ser protegida com uma placa de aterramento; No rack do retificador, o acoplamento eletromagnético entre os retificadores e o layout de aterramento de toda a máquina deve ser considerado para melhorar a estabilidade da operação interna do adaptador de energia.

 

Estabelecemos nosso próprio laboratório de compatibilidade eletromagnética e fomos comprometidos com a pesquisa de compatibilidade eletromagnética no estágio inicial do desenvolvimento de adaptadores de energia com troca. Através do design de entrada de entrada e saída de energia profissional e design de proteção de raios, bem como a segurança de toda a máquina, o design anti-estático do circuito de interface digital e o design do grupo de pulsos transitórios anti-rápidos, o design de blindagem eletromagnética de toda a estrutura da máquina é correta, de modo que o ambiente eletromagnético dentro de toda a máquina é bom, a operação é correta e a confiabilidade. A ampla faixa de tensão de entrada CA permite que o adaptador de energia de comutação funcione normalmente após a interferência da queda de tensão, a interrupção transitória de tensão e a tensão de curto prazo de toda a máquina.