スイッチング電源における電磁干渉の原因
電磁干渉（EMI）は、予期しない電磁妨害によって引き起こされる電子システムまたはサブシステムの性能損傷の一種です。EMIは、干渉源、つまり電磁干渉エネルギーを生成する機器、結合チャネル、つまり電磁干渉を伝達するチャネルまたは媒体、敏感な機器、つまり電磁干渉によって損傷を受けるデバイス、機器、サブシステム、またはシステムという3つの基本要素で構成されます。これに基づいて、電磁干渉を制御するための基本的な対策は、干渉源を抑制する、災害の経路を遮断する、敏感な機器の干渉に対する反応を減らす、または電磁感度レベルを上げることです。
スイッチング電源の動作原理によると、スイッチング電源は最初に電力周波数交流を直流に整流し、次にそれを高周波交流に変換し、最後に整流とフィルタリングを経て出力し、安定した直流電圧を得ることが知られています。回路では、電力三極管とダイオードが主にスイッチング状態で動作し、マイクロ秒オーダーで動作します。三極管とダイオードがオンとオフになると、上昇時と下降時に電流が大きく変化し、無線周波数エネルギーが発生しやすく、干渉源を形成します。同時に、変圧器の漏れインダクタンスと出力ダイオードの逆回復電流によって発生するピークも潜在的な電磁干渉を形成します。
スイッチング電源は通常、高周波で動作し、その周波数は0.2 kHzを超えるため、その分布容量を無視することはできません。一方で、スイッチ管のヒートシンクとコレクター間の絶縁シートは接触面積が大きく、絶縁シートが薄いため、高周波ではそれらの間の分布容量を無視できず、高周波電流は分布容量を介してヒートシンクに流れ、次にシャーシグランドに流れ、コモンモード干渉が発生します。一方、パルストランスの一次段間には分布容量があり、一次巻線の電圧が二次巻線に直接溶け込み、二次巻線のDC出力と2本の電源ラインにコモンモード干渉が発生する可能性があります。
したがって、スイッチング電源における干渉源は、主にスイッチング管、ダイオード、高周波トランスなどの部品、および AC 入力および整流出力回路に集中しています。
