スイッチング電源における電磁干渉 (EMI) の原因の分析
(1) 高周波変圧器の一次側 L1、スイッチング管 V5、フィルタリングコンデンサ C1 で構成される高周波スイッチング電流ループは、重大な空間放射を発生する可能性があります。コンデンサのフィルタリングが不十分な場合でも、高周波電流が差動モードで入力 AC 電源に伝導されます。-
(2) 高周波変圧器の二次側 L2、整流ダイオード V6、およびフィルタリング コンデンサ C2 も、空間放射を生成する高周波スイッチング電流ループを形成します。-。コンデンサのフィルタリングが不十分な場合、高周波電流が差動モードの形で混合され、出力 DC 電圧として外部に伝達されます。{7}}
(3) 高周波トランスの一次側と二次側の間には分布容量 Cd があり、一次側の高周波電圧はこれらの分布コンデンサを介して二次側に直接結合され、二次側の 2 つの出力 DC 電源ラインに同相のコモンモード ノイズが発生します。アースに対する 2 本のワイヤのインピーダンスがアンバランスである場合も、差動モード ノイズに変化します。
(4) 出力整流ダイオード V6 により逆サージ電流が発生します。ダイオードが順方向に導通すると、PN 接合に電荷が蓄積されます。ダイオードに逆電圧が印加されると蓄積された電荷が消滅し、逆電流が発生します。スイッチング電流はダイオードで整流する必要があるため、ダイオードが導通から遮断に移行する時間は非常に短くなります。短時間に逆電流サージが発生し、蓄えられた電荷が消滅します。 DC出力ラインの分布インダクタンス、分布容量、サージにより、ディファレンシャルモードノイズの一種である高周波減衰発振が発生します。
(5) スイッチ V5 の負荷は、誘導性負荷である高周波変圧器の一次コイル L1 です。そのため、スイッチのON/OFF時にトランジスタの両端に高いサージピーク電圧が発生し、このノイズが入出力端子に伝わります。
(6) スイッチング管 V5 のコレクタとヒートシンク K の間には分布容量 CI があるため、高周波スイッチング電流は CI を通ってヒートシンク K に流れ、次にシャーシアースに流れ、最後にシャーシアースに接続された AC 電力線の保護アース線 PE に流れ、それによってコモンモード放射が発生します。電源ラインL、NはPEに対して一定のインピーダンスを持ち、そのインピーダンスがアンバランスになるとコモンモードノイズもディファレンシャルモードノイズに変化します。
