高周波スイッチング電源の電磁干渉源解析
図 1b の回路内の整流器およびパワー トランジスタ Q1、パワー トランジスタ Q2 ～ Q5、高周波トランス T1 および出力整流ダイオード D1 ～ D2 は、高周波スイッチング電源が動作するときの電磁障害の主な発生源です。 、詳細な分析は次のとおりです。
整流器の整流過程で発生する高次高調波は、電力線に伝導障害や輻射障害を引き起こします。
スイッチングパワー管は高周波のオンとオフの状態で動作します。 スイッチング損失を低減し、電源の電力密度と全体の効率を向上させるために、スイッチングパワー管のオンとオフの切り替えはますます速くなり、通常は数マイクロ秒で行われます。この速度によりサージ電圧とサージ電流が発生し、高周波と高電圧のピーク高調波が発生し、空間や AC 入力ラインに電磁妨害が発生します。
高周波トランスT1は電力変換を行う際に交流電磁界を発生し、この交流電磁界により電磁波が空間に放射され、放射障害が発生します。 変圧器の分布インダクタンスと分布容量により発振が発生し、この発振が変圧器の一次段間の分布容量を介して AC 入力ループに結合され、伝導障害が形成されます。
出力電圧が比較的低い場合、出力整流ダイオードは高周波スイッチング状態で動作しますが、これも一種の電磁干渉源です。
リード線の寄生インダクタンス、接合容量、逆回復電流の影響により、ダイオードは高い電圧と電流変化率で動作します。 ダイオードの逆回復時間が長いほど、スパイク電流の影響が大きくなり、外乱信号が強くなり、差動モード伝導妨害の一種である高周波減衰発振が発生します。
これら発生した電磁信号はすべて、電源線、信号線、アース線などの金属線を介して外部電源に伝達され、伝導障害を形成します。 ワイヤやデバイス、またはアンテナとして機能する相互接続線を通じて放射される妨害信号は、放射妨害を引き起こします。
