スイッチング電源における電磁障害の発生メカニズムと抑制技術
スイッチング電源における電磁妨害の抑制
電磁干渉を形成する 3 つの要素は、干渉源、伝播経路、および妨害を受ける機器です。したがって、電磁妨害の抑制には、これら 3 つの側面から取り組む必要があります。その目的は、干渉源を抑制し、干渉源と妨害を受けたデバイス間の結合と放射を排除し、妨害を受けたデバイスの耐干渉能力を向上させ、それによってスイッチング電源の電磁適合性性能を向上させることです。
フィルターを使用して電磁干渉を抑制する
フィルタリングは電磁干渉を抑制するための重要な方法であり、電力網内の機器への電磁干渉の侵入を効果的に抑制でき、また機器から電力網への電磁干渉の侵入も抑制できます。スイッチ電源の入出力回路にスイッチ電源フィルタを取り付けることは、伝導妨害の問題を解決するだけでなく、放射妨害にも対処する上で重要な役割を果たします。フィルタリング抑制技術は、パッシブフィルタリングとアクティブフィルタリングの2つの方式に分けられます。
パッシブフィルタリング技術
パッシブ フィルタ回路はシンプルでコスト効率が高く、信頼性が高く、電磁干渉を抑制する効果的な方法です。{0}パッシブ フィルターは誘導性、容量性、抵抗性の要素で構成されており、その直接の機能は伝導放射の問題を解決することです。
スイッチモード電源に使用されるパッシブフィルタの回路図を図1に示します。
元の電源回路のフィルタ コンデンサの容量が大きいため、整流回路でパルス ピーク電流が生成されます。これは多くの高次高調波電流で構成され、電力網に干渉します。-また、回路内のスイッチ管やトランスの一次コイルの導通・遮断により脈流が発生します。電流の変化率が高いため、周囲の回路で差動およびコモンモード干渉信号を含む、さまざまな周波数の誘導電流が生成されます。これらの干渉信号は電力網内の他の線に伝わり、2 本の電力線を通じて他の電子機器に干渉する可能性があります。図の差動モードフィルタリング部分は、スイッチング電源内部の差動モード干渉信号を低減し、動作中に機器自体によって生成されて電力網に送信される電磁干渉信号を大幅に減衰します。電磁誘導の法則によると、E=Ldi/dt、ここで E は L 両端の電圧降下です。 L はインダクタンスです。 Di/dt は電流の変化率です。明らかに、必要な電流変化率が小さいほど、必要なインダクタンスは大きくなります。
パルス電流回路が他の回路との電磁誘導やアースや筐体などで構成される回路から発生する妨害信号はコモンモード信号です。スイッチング電源回路では、スイッチングトランジスタのコレクタと他の回路との間に強い電界が発生し、コモンモード妨害信号の一種である変位電流が発生します。図 1 * モード フィルターは、コモン モード干渉を抑制し、減衰するために使用されます。
