スイッチング電源の電磁干渉解析
1 内部干渉源
● スイッチング回路
スイッチング回路は主にスイッチング管と高周波トランスから構成されています。スイッチング管とそのヒートシンクは、ケース内のリード線と電源との間に分布容量を持ち、発生するdu/dtは、帯域幅が広く、高調波が豊富な大振幅パルスです。スイッチング管は高周波トランスの一次コイルに負荷をかけ、誘導負荷です。スイッチング管の本来の導通がオフになると、高周波トランスの漏れインダクタンスによって逆電位E=-Ldi/dtが発生します。その値はコレクタ電流の変化率に比例し、漏れインダクタンスに比例し、シャットダウン電圧で繰り返され、シャットダウン電圧スパイクが形成され、伝導干渉が形成されます。
● 整流回路の整流ダイオード
出力整流ダイオードは逆電流で遮断されますが、そのゼロへの回復時間は接合容量などの要因に関係します。トランスの漏れインダクタンスやその他の分布パラメータの影響を受けて大きな電流変動 di/dt が発生し、最大数十メガヘルツの周波数で強力な高周波干渉が発生します。
● 偽パラメータ
スイッチング電源は高周波で動作するため、低周波部品の特性が変化し、ノイズが発生します。高周波ではスプリアスパラメータが結合チャネルの特性に大きな影響を与え、分布容量が電磁干渉のチャネルになります。
2 外部からの干渉源
外部干渉源は、電源干渉と雷干渉に分けられ、電源干渉は「コモンモード」と「ディファレンシャルモード」の2つのモードに分けられます。同時に、AC電源グリッドは整流ブリッジとフィルタ回路に直接接続されているため、半サイクルで入力電圧のピーク時にのみ入力電流が発生し、電源の入力力率が非常に低くなります（約0.6）。さらに、この電流には多数の電流高調波成分が含まれており、高調波でグリッドを「汚染」する可能性があります。
