スイッチング電源の電磁干渉発生メカニズムと抑制技術

スイッチング電源の電磁干渉発生メカニズムと抑制技術

スイッチング電源の電磁干渉抑制

電磁干渉の3つの要素は、干渉源、伝播経路、および妨害された機器です。したがって、電磁干渉の抑制は、これら3つの側面から連携して行う必要があります。干渉源を抑制し、干渉源と妨害された機器間の結合と放射を排除し、妨害された機器の耐性を向上させて、スイッチング電源の電磁両立性性能を向上させることが目的です。

電磁干渉を抑制するためのフィルターの使用

フィルタリングは電磁干渉を抑制する重要な方法であり、電力網から機器への電磁干渉を効果的に抑制できるだけでなく、機器内部から電力網への電磁​​干渉も抑制できます。スイッチング電源の入出力回路にスイッチング電源フィルタを設置すると、伝導干渉の問題を解決できるだけでなく、放射干渉を解決するための重要な武器にもなります。フィルタ抑制技術は、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つの方法に分けられます。

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低コスト、信頼性の高いパフォーマンスを備え、電磁干渉を抑制する効果的な方法です。パッシブ フィルタはインダクタンス、キャパシタンス、抵抗コンポーネントで構成され、その直接的な役割は伝導放射を解決することです。

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、整流回路でパルススパイク電流が生成され、この電流は非常に多数の高調波電流で構成され、電力網に干渉します。さらに、回路内のスイッチングチューブの導通または遮断により、変圧器の1次コイルで脈動電流が発生します。電流の変化率が高いため、周囲の回路は差動モードとコモンモードの干渉信号を含むさまざまな周波数の誘導電流を生成します。これらの干渉信号は、2つの電力線を介してグリッドの残りの部分に伝送され、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の差動モード干渉信号を減らすことができますが、作業が電力網に伝送されるときに機器自体によって生成される電磁干渉信号を大幅に減衰させることもできます。また、電磁誘導の法則によると、E=Ldi / dt、ここで、EはLの両端の電圧降下、Lはインダクタンス、di / dtは電流の変化率です。 当然、電流の変化率が小さいほど、より大きなインダクタンスが必要になります。

パルス電流回路は、電磁誘導によって他の回路とアースまたはシャーシで構成される回路によって生成された干渉信号に対してコモンモード信号を生成します。スイッチング電源回路では、スイッチング管のコレクタと他の回路との間に非常に強い電界が生成され、回路は変位電流を生成しますが、この変位電流もコモンモード干渉信号に属します。図 1 * コモンモード干渉を抑制するためにモード フィルターが使用され、減衰されます。