Sources d'interférence et solutions pour la commutation des adaptateurs d'alimentation

Les avantages des adaptateurs d'alimentation de commutation sont de petite taille et une efficacité de conversion élevée, mais comme il fonctionne dans un état de commutation à haute fréquence, il générera des composants harmoniques à haute fréquence, et ces composants harmoniques rayonnent à des circuits et des espaces externes à travers des circuits et des espaces, interférant avec le fonctionnement normal des dispositifs électroniques.

 

Il y a deux aspects principaux de l'interférence:

1. L'impact des signaux d'interférence à haute fréquence générés par l'adaptateur d'alimentation de commutation lui-même sur le fonctionnement normal d'autres dispositifs électroniques;

2. La capacité de l'adaptateur d'alimentation de commutation lui-même à résister à l'interférence des signaux d'interférence externes et à assurer son fonctionnement normal, c'est-à-dire anti-interférence. Un adaptateur d'alimentation de commutation avec une bonne interférence et des performances anti-interférence aura une meilleure stabilité de travail.

 

Selon la forme d'interférence, l'interférence de l'adaptateur d'alimentation de commutation peut être divisée en interférence électromagnétique du rayonnement (EMI) et en interférence radiofréquence (RFI). Il existe de nombreux facteurs qui provoquent des sources d'interférence dans l'adaptateur d'alimentation de commutation. Voici plusieurs sources principales d'interférence.

 

1. Interférence générée par le tube de l'interrupteur d'alimentation lorsqu'il est dans l'état de travail de commutation.

Le tube d'interrupteur d'alimentation dans l'adaptateur d'alimentation de commutation fonctionne à l'état de commutation, et il générera une grande tension d'impulsion et un courant d'impulsion lors du travail. Étant donné que le courant d'impulsion et la tension d'impulsion contiennent de riches composants harmoniques de haut niveau, et parce que l'inductance de fuite du transformateur de commutation et les caractéristiques de récupération de la diode du redresseur lorsque le tube de l'interrupteur d'alimentation est allumée formera l'oscillation actuelle, et la tension de surtension générée sur la diode de rectin Toutes les sources de bruit de l'adaptateur d'alimentation de commutation.

 

2. Interférence causée par les caractéristiques de récupération de la diode.

Lorsque la diode effectue une rectification à haute fréquence, en raison de la capacité de jonction de la diode, la charge stockée dans le courant vers l'avant ne peut pas disparaître immédiatement lorsque la tension inverse est appliquée, qui formera le courant inverse inhérent de la diode. Cette période est appelée le temps de récupération inverse. À l'heure actuelle, en raison de la grande tension inverse appliquée à la diode, elle produira de grandes pertes et formera une grande source d'interférence.

 

Si le taux de changement de courant DI / DT de la diode est grand lorsque le courant inversé se remonte, une grande tension de crête sera générée en raison de l'inductance, qui est le bruit de récupération de la diode. Lorsque la DI / DT est grande, elle est appelée récupération difficile, et lorsque DI / DT est petite, elle est appelée récupération douce. La récupération douce peut être obtenue par des circuits d'absorption ou une technologie de commutation de résonance. La récupération douce est très avantageuse pour améliorer la fiabilité de travail de l'adaptateur d'alimentation de commutation et réduire les interférences. Étant donné que les diodes Schottky n'ont pas d'effet d'accumulation de porteurs, le bruit de récupération est très faible.

3. Interférence générée par les enroulements de transformateurs à haute fréquence.

Le courant dans les enroulements de transformateurs à haute fréquence forme un flux magnétique, dont la plupart traversent le noyau magnétique à haute perméabilité, mais une petite partie du flux magnétique rayonne à travers l'écart d'enroulement, devenant le flux dite de fuite, qui formera une interférence électromagnétique.

 

4. Interférence générée par le circuit filtrant du redresseur.

La fin d'entrée AC de l'adaptateur d'alimentation de commutation est connectée au circuit de filtre redresseur. L'angle de conduction de la diode du redresseur est très faible, ce qui rend la valeur maximale du courant du redresseur très grand. Ce courant de redresseur de diode en forme d'impulsion entraînera également des interférences.

 

Interférence et solution de l'adaptateur d'alimentation de commutation

 

Selon les facteurs qui génèrent une compatibilité électromagnétique, la résolution de la compatibilité électromagnétique de l'adaptateur d'alimentation de commutation peut commencer à partir de trois aspects:

1) Réduisez le signal d'interférence généré par la source d'interférence

2) Coupez le chemin de propagation du signal d'interférence

3) Améliorer la capacité anti-interférence du corps interféré

 

Pour les interférences externes générées par l'adaptateur d'alimentation de commutation, telles que le courant harmonique de la ligne électrique, l'interférence de conduction de la ligne électrique, les interférences de rayonnement de champ électromagnétique, etc., ne peuvent être résolues qu'en réduisant l'interférence. D'une part, la conception du circuit de filtre d'entrée / sortie peut être améliorée, les performances du circuit de compensation du facteur de puissance actif (APFC) peuvent être améliorées, la tension et le taux de changement de courant du tube de commutateur et le redresseur et la diode en roue libre peuvent être réduits, et diverses structures de topologie de circuit de commutation souple et les méthodes de contrôle peuvent être adoptées; D'un autre côté, l'effet de blindage du boîtier peut être renforcé, la fuite d'écart du boîtier peut être améliorée et un bon traitement de mise à la terre peut être effectué.

 

Pour la capacité anti-ingérence externe, telle que la surtension et la grève de la foudre, la capacité de protection contre la foudre des ports de sortie AC et de sortie CC doit être optimisée. Pour la grève de la foudre, une combinaison de varistor d'oxyde de zinc et de tube de décharge de gaz peut être utilisée pour le résoudre. Pour la décharge électrostatique, le tube TVS et la protection de mise à la terre correspondante peuvent être utilisés, la distance entre le petit circuit de signal et le boîtier peut être augmentée ou les appareils avec interférence antistatique peuvent être sélectionnés pour le résoudre. Pour réduire l'interférence interne de l'adaptateur d'alimentation, nous devons commencer par les aspects suivants: prêtez attention à la mise à la terre des circuits numériques et des circuits analogiques, et à la mise à la terre des circuits à courant élevé et à des circuits à faible courant, en particulier les circuits de courant et de tension d'échantillonnage; Faites attention à l'espacement entre les lignes adjacentes et les propriétés du signal lors du câblage pour éviter la diaphonie; réduire l'impédance de la ligne de base; Réduire la zone entourée de lignes à haute tension et à courant élevé, en particulier le côté primaire du transformateur et le tube de l'interrupteur, circuit de condensateur de filtre d'alimentation; Réduisez la zone entourée du circuit de redresseur de sortie et du circuit de diode en roue libre et du circuit de filtre CC; réduire l'inductance des fuites du transformateur et la capacité distribuée du condensateur du filtre; Utilisez des condensateurs filtrants avec une fréquence de résonance élevée, etc.

 

En termes de chemins de transmission, augmentez de manière appropriée TUS avec une capacité anti-ingérence élevée et des condensateurs à haute fréquence, des billes de ferrite et d'autres composants pour améliorer la capacité anti-ingérence des petits circuits de signal; Les petits circuits de signal près du boîtier doivent être correctement isolés et résister à la tension traitée; Le dissipateur de chaleur du dispositif d'alimentation et la couche de blindage électromagnétique du transformateur principal doivent être correctement mis à la terre; La mise à la terre de grande surface entre les unités de contrôle doit être protégée avec une plaque de mise à la terre; Sur le rack de redresseur, le couplage électromagnétique entre les redresseurs et la disposition de mise à la terre de toute la machine doit être considéré comme améliorant la stabilité du fonctionnement interne de l'adaptateur d'alimentation.

 

Nous avons établi notre propre laboratoire de compatibilité électromagnétique et nous sommes engagés dans la recherche de la compatibilité électromagnétique au début du développement des adaptateurs de puissance de commutation. Grâce à la conception professionnelle de la conception du filtre et de la sortie de l'entrée et de la sortie, ainsi que de la sécurité de toute la machine, de la conception antistatique du circuit d'interface numérique et de la conception du groupe d'impulsions transitoires anti-fast, de la conception de blindage électromagnétique de l'ensemble de la structure de la machine, et la fiabilité est améliorée. La large plage de tension d'entrée CA permet à l'adaptateur d'alimentation de commutation de fonctionner normalement après l'interférence de la chute de tension, de la tension transitoire et de la tension à court terme de l'interruption de l'ensemble de la machine.