スイッチング電源の電磁両立性設計
スイッチング電源の電磁両立性（EMC）とは、限られた空間、時間、スペクトル範囲でさまざまな電気機器が共存しても性能低下を引き起こさないことを指し、電磁妨害（EMD）と電磁感受性（EMS）が含まれます。EMDは電気製品から放出されるノイズを指し、EMSは電気製品が外部の電磁妨害に抵抗する能力を指します。電磁両立性が良好な機器は、周囲の電磁環境の影響を受けず、電磁妨害も引き起こしません。
スイッチング電源のスイッチ管は、高周波でのオンオフ時に大きな電圧と電流のジャンプがあり、強い電磁妨害が発生しますが、妨害の周波数範囲（< 30MHz) is relatively low. The geometric size of most low-power switching power supplies is much smaller than the corresponding wavelength of 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium), and the electromagnetic disturbance phenomenon studied by switching power supply systems belongs to the range of quasi-stationary field. When studying their electromagnetic disturbance problems, the main consideration is conduction disturbance.
電磁妨害
電磁妨害の議論は、一般的に妨害源の特性、妨害結合チャネルの特性、妨害対象の特性という 3 つの側面から行われます。
主な電磁干渉源のスイッチング電源1台
スイッチング電源における電磁干渉源には、主にスイッチングデバイス、ダイオード、非線形受動部品が含まれます。スイッチング電源では、プリント基板の不適切な配線も電磁干渉を引き起こす大きな要因です。
スイッチング回路による電磁妨害
スイッチング電源の場合、スイッチング回路によって発生する電磁妨害は、スイッチング電源の主な妨害源の1つです。スイッチング回路はスイッチング電源の核心であり、主にスイッチング管と高周波トランスで構成されています。それによって発生するdv / dtは、振幅が大きく、周波数帯域が広く、高調波が豊富なパルスです。このインパルス妨害の主な原因は次のとおりです。
1) スイッチ管負荷は高周波トランスの一次コイルであり、誘導負荷である。スイッチ管がオンになった瞬間、一次コイルは大きな突入電流を発生し、一次コイルの両端に高いサージピーク電圧が発生する。スイッチ管がオフになった瞬間、一次コイルの漏れ磁束により、一次コイルから二次コイルにエネルギーの一部が伝達されず、インダクタに蓄えられたこのエネルギーの一部が、コレクタ回路内のコンデンサと抵抗器との間でスパイクを伴う減衰振動を形成し、ターンオフ電圧に重畳されてターンオフ電圧スパイクを形成する。この電源電圧の遮断により、一次コイルがオンになったときと同じ磁化インパルス電流過渡現象が発生し、このノイズが入出力端子に伝導して伝導障害を引き起こし、最悪の場合、スイッチ管を破壊してしまう可能性がある。
2) パルストランス一次コイル、スイッチング管、フィルタコンデンサで構成される高周波スイッチング電流ループは、大きな空間放射を生成し、放射妨害を形成する可能性があります。コンデンサのフィルタリング容量が不十分であるか、高周波特性が良くない場合、コンデンサの高周波インピーダンスが差動モードで高周波電流をAC電源に導き、伝導妨害を形成します。
ダイオード整流回路による電磁妨害
主回路の整流ダイオードによって生成される逆回復電流の |di/dt| は、フライホイールダイオードの逆回復電流よりもはるかに小さいです。電磁干渉源として、整流ダイオードの逆回復電流によって引き起こされる妨害強度は大きく、周波数帯域は広いです。整流ダイオードによって生成される電圧ジャンプは、電源の電源スイッチチューブのオン/オフ時に発生する電圧ジャンプよりもはるかに小さいです。したがって、整流ダイオードによって生成される |dv/dt| および |di/dt| の影響に関係なく、整流回路を電磁干渉結合チャネルの一部として研究することができます。
dv/dtと負荷サイズの関係
電源スイッチ管のオン/オフ時に発生するDv/dtは、スイッチング電源の主な外乱源です。理論分析と実験によると、ターンオフによって発生する|dv/dt|の値は負荷の増加とともに増加しますが、負荷の変化はオン時の|dv/dt|にほとんど影響を与えません。オンとオフのときに発生する|dv/dt|が異なるため、外部で発生する外乱パルスも異なります。
