スイッチング電源の電磁適合性は何ですか
スイッチング電源は高電圧および大電流のスイッチング条件下で動作するため、スイッチング電源によって引き起こされる電磁適合性問題の原因は非常に複雑です。 機械全体の電磁特性に関しては、主に一般的なインピーダンス結合、線間結合、電界結合、磁界結合、電磁波結合があります。 共通インピーダンス結合は主に、妨害源と妨害を受ける物体との間の電気的共通インピーダンスであり、これを通じて妨害信号が妨害を受ける物体に侵入する。 線間結合は主にワイヤまたは PCB ラインの相互結合であり、並列配線により妨害電圧と電流が発生します。 電界結合は主に電位差の存在によるもので、これにより妨害された物体への誘導電界の界結合が生成されます。 磁界結合とは主に、大電流パルス電力線の近くで発生する低周波磁界が妨害物体に結合することを指します。 電磁界結合は主に、空間を通って外部に放射される脈動電圧または電流によって生成され、対応する妨害された物体に結合する高周波電磁波によるものです。 実際には、それぞれの結合方法を厳密に区別することはできませんが、重点が異なります。
スイッチング電源では、主電源スイッチング管が非常に高い電圧で高周波スイッチング モードで動作します。 スイッチング電圧とスイッチング電流は方形波に近くなります。 スペクトル分析から、方形波信号には豊富な高次高調波が含まれていることがわかります。 高調波の周波数スペクトルは、方形波周波数の 1000 倍以上に達することがあります。 同時に、電源トランスの漏れインダクタンスと分布容量、および主電源スイッチングデバイスの非理想的な動作状態により、高周波のオンまたはオフ時に高周波および高電圧のピーク高調波発振が発生することがよくあります。 。 高調波発振により発生した高調波は、スイッチ管とラジエーター間の分布容量を介して内部回路に伝達されたり、ラジエーター、トランスを介して空間に放射されます。 整流とフリーホイーリングに使用されるスイッチング ダイオードも、高周波障害の重要な原因となります。 整流ダイオードとフリーホイーリング ダイオードは高周波スイッチング状態で動作するため、ダイオードのリード線の寄生インダクタンスの存在、接合容量の存在、および逆回復電流の影響により、非常に高い電圧で動作し、電流変化率を変化させ、高周波発振を引き起こします。 整流ダイオードとフリーホイーリング ダイオードは一般に電源の出力ラインに近く、それらによって生成される高周波障害は DC 出力ラインを通じて伝達される可能性が最も高くなります。 スイッチング電源は力率を改善するため、アクティブ力率改善回路を採用しています。 同時に、回路の効率と信頼性を向上させ、パワーデバイスの電気的ストレスを軽減するために、多数のソフトスイッチング技術が使用されています。 その中で、ゼロ電圧、ゼロ電流、またはゼロ電圧/ゼロ電流スイッチング技術が最も広く使用されています。 この技術により、スイッチング素子が発生する電磁妨害を大幅に低減します。 しかし、ソフトスイッチングの非破壊吸収回路の多くは、エネルギー伝達にLとCを使用し、ダイオードの一方向導電性を利用して一方向のエネルギー変換を実現します。 したがって、共振回路内のダイオードは電磁妨害の主な発生源になります。
スイッチング電源は一般に、エネルギー蓄積インダクタとコンデンサを使用して L フィルタ回路と C フィルタ回路を形成し、差動信号とコモンモード妨害信号をフィルタリングします。 インダクタンス コイルの分布容量により、インダクタンス コイルの自己共振周波数が低下し、多数の高周波妨害信号がインダクタンス コイルを通過し、AC 電源ラインまたは DC 出力に沿って外側に伝播します。ライン。 妨害信号の周波数が増加すると、フィルターコンデンサーのリードインダクタンスの影響により、静電容量とフィルター効果が継続的に低下し、さらにはコンデンサーパラメータの変化につながり、これも電磁妨害の原因となります。
