Analyse des méthodes de conception de compatibilité électromagnétique pour les alimentations à découpage
Les alimentations à découpage sont largement utilisées dans les domaines de la communication, du contrôle, de l'informatique et dans d'autres domaines en raison de leurs avantages tels que leur petite taille et leur facteur de puissance élevé. Cependant, en raison de la génération d’interférences électromagnétiques, son application ultérieure est limitée dans une certaine mesure. Cet article analysera les différents mécanismes d'interférence électromagnétique dans les alimentations à découpage et, sur cette base, proposera une méthode de conception de compatibilité électromagnétique pour les alimentations à découpage.
Analyse des interférences électromagnétiques dans les alimentations à découpage
La structure de l'alimentation à découpage est illustrée à la figure 1. Tout d'abord, la fréquence industrielle AC est redressée en DC, puis inversée en haute fréquence et enfin émise via un circuit de rectification et de filtrage pour obtenir une tension DC stable. Une conception et une disposition déraisonnables des circuits, des vibrations mécaniques, une mauvaise mise à la terre, etc. peuvent toutes former des interférences électromagnétiques internes. Dans le même temps, l'inductance de fuite du transformateur et le pic provoqué par le courant de récupération inverse de la diode de sortie sont également des sources potentielles de fortes interférences.
Source d'interférence interne
● Circuit de commutation
Le circuit de commutation se compose principalement de tubes de commutation et de transformateurs haute fréquence. Il existe une capacité distribuée entre le tube de commutation et son dissipateur thermique, la coque et les fils à l'intérieur de l'alimentation. Le du/dt généré par celui-ci présente une grande amplitude d’impulsions, une large bande de fréquences et des harmoniques riches. La charge du tube de commutation est la bobine primaire d'un transformateur haute fréquence et est une charge inductive. Lorsque l'interrupteur initialement conducteur est désactivé, l'inductance de fuite du transformateur haute fréquence génère une force contre-électromotrice E=- Ldi/dt, qui est proportionnelle au taux de variation de courant du collecteur et à l'inductance de fuite. Il se superpose à la tension de coupure pour former un pic de tension de coupure, formant ainsi une interférence conductrice.
● Diodes de redressement pour circuits redresseurs
Lorsque la diode du redresseur de sortie est coupée, il y a un courant inverse et le temps nécessaire pour revenir à zéro est lié à des facteurs tels que la capacité de jonction. Il générera des changements de courant importants di/dt sous l'influence de l'inductance de fuite du transformateur et d'autres paramètres de distribution, entraînant de fortes interférences haute fréquence, avec une fréquence pouvant atteindre des dizaines de mégahertz.
● Paramètres parasites
En raison du travail à des fréquences plus élevées, les caractéristiques des composants basse fréquence des alimentations à découpage peuvent changer, entraînant du bruit. Aux hautes fréquences, les paramètres parasites ont un impact significatif sur les caractéristiques du canal de couplage, et la capacité distribuée devient le canal des interférences électromagnétiques.
2 sources d'interférences externes
Les sources d'interférences externes peuvent être divisées en interférences de puissance et interférences de foudre, tandis que les interférences de puissance existent en mode « mode commun » et « mode différentiel ». Dans le même temps, en raison de la connexion directe du réseau électrique CA au pont redresseur et au circuit de filtrage, seul le temps de pointe de la tension d'entrée a un courant d'entrée dans un demi-cycle, ce qui entraîne un facteur de puissance d'entrée très faible (environ { {0}}.6) de l'alimentation. De plus, ce courant contient une grande quantité de composantes harmoniques, qui peuvent provoquer une « pollution » harmonique sur le réseau électrique.
