スイッチング電源の動作方法 スイッチング電源には 3 つの要件があります。
整流器の整流プロセスによって生成される高次高調波は、電力線に沿って伝導妨害および放射妨害を生成します。
スイッチングパワー管は高周波のオン/オフ状態で動作します。 スイッチング損失を低減し、電力密度と電源の全体的な効率を向上させるために、スイッチング管のオンとオフの切り替え速度は通常数マイクロ秒でますます速くなり、スイッチング管はそのような時間でオンとオフを繰り返します。速度によってサージ電圧とサージ電流が発生し、高周波と高電圧のピーク高調波が発生し、空間や AC 入力ラインに電磁障害が発生します。
高周波トランスＴ１は、電力変換を行うと同時に交流電磁界を発生し、電磁波を空間に放射して放射障害を発生させる。 変圧器の分布インダクタンスと分布容量は発振し、変圧器の一次段と二次段の間の分布容量を介して AC 入力ループに結合し、伝導障害を形成します。
出力電圧が比較的低い場合、出力整流ダイオードは高周波スイッチング状態で動作しますが、これも電磁障害の原因となります。
ダイオードのリード線の寄生インダクタンス、接合容量の存在、および逆回復電流の影響により、ダイオードは非常に高い電圧および電流変化率で動作します。 ダイオードの逆回復時間が長いほど、ピーク電流の影響は大きくなります。 、外乱信号が強くなると、差動モードの伝導外乱である高周波減衰発振が発生します。
これら生成された電磁信号はすべて、電力線、信号線、接地線などの金属線を介して外部電源に伝達され、伝導障害を形成します。 放射妨害は、導体やデバイス、またはアンテナとして機能する相互接続線を通じて放射される妨害信号によって引き起こされます。
高周波スイッチング電源の電磁障害に対する電磁両立性設計
スイッチング電源の入口にパワーフィルタを付加し、スイッチング電源から発生する高次高調波を抑制します。
入力および出力の電力線にフェライト磁性リングを追加すると、電力線の高周波コモンモードを抑制できる一方で、電力線を介して放射される妨害エネルギーを低減できます。
差動モード輻射のループ領域を減らすために、電力線は可能な限りアース線に近づける必要があります。 入力AC電力線と出力DC電力線を分離して、入力と出力間の電磁結合を低減します。 信号線は電源線から遠く離れ、グランド線の配線に近づける必要があり、ループのループ面積を減らすために配線が長すぎてはいけません。 PCB 基板上の線の幅は突然変化してはならず、角は円弧状の遷移を使用し、直角や鋭い角は使用しないようにしてください。
チップと MOS スイッチ管にデカップリング コンデンサを取り付けます。その位置は、デバイスに並列に接続されている電源ピンとグランド ピンにできるだけ近づけてください。
アース線の Ldi/dt により、PCB 基板とシャーシは銅柱によって間接的に接続されます。 銅柱接続に適さないものは太い線を使用し、近くで接地してください。
サージ電圧を吸収するため、スイッチ管と出力整流ダイオードの両端にRCスナバ回路を追加してください。
