Đặc điểm của nguồn điện chuyển mạch và cách xảy ra nhiễu điện từ
Có bốn đặc điểm cơ bản của nguồn điện chuyển mạch:
① Vị trí rõ ràng hơn. Nó chủ yếu tập trung vào các thiết bị chuyển mạch nguồn, điốt, tản nhiệt và máy biến áp tần số cao được kết nối với chúng;
② thiết bị chuyển đổi năng lượng hoạt động ở trạng thái chuyển mạch. Do bộ nguồn chuyển mạch làm việc ở trạng thái chuyển mạch của thiết bị chuyển đổi năng lượng nên điện áp, tốc độ dòng điện thay đổi rất cao dẫn đến cường độ nhiễu lớn hơn;
③ căn chỉnh bảng mạch in nguồn (PCB) thường được sắp xếp thủ công. Sự sắp xếp này làm cho nó rất tùy tiện, làm tăng khó khăn trong việc trích xuất tham số phân phối PCB và dự đoán và đánh giá nhiễu trường gần;
④ Tần số chuyển mạch lớn, có thể từ hàng chục nghìn Hz đến vài nghìn tỷ Hz, các dạng nhiễu chính là nhiễu dẫn truyền và nhiễu trường gần.
2 Cơ chế tạo nhiễu điện từ
Mạch chuyển mạch là cốt lõi của nguồn điện chuyển mạch, chủ yếu bao gồm các ống chuyển mạch và máy biến áp tần số cao, tạo ra dv/dt với biên độ xung lớn, dải tần rộng và giàu sóng hài. Có hai lý do chính dẫn đến hiện tượng nhiễu xung này: một mặt, tải ống chuyển mạch là cuộn sơ cấp của máy biến áp tần số cao, là tải cảm ứng. Trong thời điểm bật công tắc, cuộn sơ cấp tạo ra một dòng điện khởi động lớn và trong cuộn sơ cấp ở cả hai đầu của điện áp tăng vọt; Khi ngắt điện tức thời, do từ thông của cuộn sơ cấp bị rò rỉ dẫn đến một phần năng lượng không được truyền từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp, phần năng lượng này sẽ được tích trữ trong điện cảm và bộ thu điện dung của mạch, điện trở có sự tăng đột biến của sự hình thành sự suy giảm của dao động, chồng lên điện áp tắt máy, sự hình thành của sự tăng vọt điện áp tắt máy. Điều này sẽ được áp dụng cho điện áp tắt, tạo thành một xung điện áp tắt. Sự gián đoạn điện áp nguồn điện này sẽ tạo ra dòng điện tác động từ hóa tương tự như khi cuộn sơ cấp được bật và tiếng ồn này sẽ được dẫn đến đầu ra của đầu vào, tạo thành nhiễu dẫn. Một khía cạnh khác của cuộn sơ cấp máy biến áp xung, ống chuyển mạch và tụ lọc tạo thành vòng dòng chuyển mạch tần số cao có thể tạo ra bức xạ không gian lớn, tạo thành nhiễu bức xạ.
Thời gian phục hồi ngược của diode gây ra bởi sự can thiệp vào mạch chỉnh lưu tần số cao của bộ chỉnh lưu. Diode dẫn về phía trước khi có dòng điện chuyển tiếp lớn, trong điện áp phân cực ngược của nó và chuyển sang cắt, do tiếp giáp PN trong sự tích tụ của nhiều hạt mang điện hơn, và do đó, trong các hạt mang điện trước khi biến mất trong một khoảng thời gian, dòng điện sẽ chảy ngược, dẫn đến sự biến mất của các hạt mang điện trong dòng phục hồi ngược giảm mạnh và xảy ra sự thay đổi lớn trong dòng điện (di) /dt).
Các biện pháp ngăn chặn nhiễu điện từ
Ba yếu tố gây nhiễu điện từ là nguồn nhiễu, đường truyền và thiết bị bị nhiễu. Vì vậy, việc ngăn chặn nhiễu điện từ nên bắt đầu từ ba khía cạnh này.
Mục đích là triệt tiêu nguồn nhiễu, loại bỏ sự ghép và bức xạ giữa nguồn nhiễu và thiết bị bị nhiễu, đồng thời cải thiện khả năng miễn nhiễm của thiết bị bị nhiễu để cải thiện hiệu suất EMC của nguồn điện chuyển mạch.
Sử dụng bộ lọc để triệt tiêu nhiễu điện từ
Lọc là một phương pháp quan trọng để triệt tiêu nhiễu điện từ, có thể ức chế hiệu quả nhiễu điện từ trong lưới điện vào thiết bị nhưng cũng ức chế nhiễu điện từ trong thiết bị vào lưới điện. Việc lắp đặt các bộ lọc nguồn điện chuyển mạch trong mạch đầu vào và đầu ra nguồn điện chuyển mạch không chỉ có thể giải quyết vấn đề nhiễu dẫn điện mà còn là vũ khí quan trọng để giải quyết nhiễu bức xạ. Công nghệ triệt tiêu bộ lọc được chia thành lọc thụ động và lọc chủ động theo hai cách.
Công nghệ lọc thụ động
Mạch lọc thụ động đơn giản, chi phí thấp, hiệu suất làm việc đáng tin cậy, là một cách hiệu quả để ngăn chặn nhiễu điện từ. Bộ lọc thụ động bao gồm các thành phần cảm ứng, điện dung và điện trở, và vai trò trực tiếp của nó là giải quyết sự phát xạ dẫn điện.
