Conception de compatibilité électromagnétique pour les alimentations à découpage
La compatibilité électromagnétique des alimentations à découpage fait référence à la coexistence de divers appareils électriques dans un espace, un temps et un spectre de fréquences limités sans entraîner de diminution des performances. Elle comprend deux aspects : les interférences électromagnétiques (EMD) et la sensibilité électromagnétique (EMS). EMD fait référence au bruit externe émis par les produits électriques, tandis que EMS fait référence à la capacité des produits électriques à résister aux interférences électromagnétiques externes. Un appareil présentant de bonnes performances de compatibilité électromagnétique ne doit ni être affecté par l'environnement électromagnétique environnant ni provoquer d'interférences électromagnétiques dans l'environnement.
Le transistor de commutation de puissance dans une alimentation à découpage génère des sauts de tension et de courant importants pendant le processus marche/arrêt à hautes fréquences, ce qui entraîne de fortes interférences électromagnétiques, mais la plage de fréquences de l'interférence (<30MHz) is relatively low. The geometric dimensions of most low-power switching power supplies are much smaller than the wavelength corresponding to a 30MHz electromagnetic field (about 10m in air medium). The electromagnetic interference phenomena studied in switching power supply systems belong to the range of quasi steady fields. When studying their electromagnetic interference problems, the main consideration is conducted interference.
2 Harcèlement électromagnétique
La discussion sur les interférences électromagnétiques est généralement menée sous trois aspects : les caractéristiques de la source d'interférence, les caractéristiques du canal de couplage de l'interférence et les caractéristiques du corps perturbé.
2.1 Principales sources d'interférences électromagnétiques dans les alimentations à découpage
Les sources d'interférences électromagnétiques dans les alimentations à découpage comprennent principalement les dispositifs de commutation, les diodes et les composants passifs non linéaires ; Un câblage incorrect des cartes de circuits imprimés est également un facteur majeur provoquant des interférences électromagnétiques dans les alimentations à découpage.
2.1.1 Interférences électromagnétiques générées par les circuits de commutation
Pour les alimentations à découpage, les interférences électromagnétiques générées par le circuit de commutation constituent l'une des principales sources d'interférences. Le circuit de commutation est le cœur d'une alimentation à découpage, principalement composé de tubes de commutation et de transformateurs haute fréquence-. Le dv/dt généré par celui-ci est une impulsion de grande amplitude, une large bande de fréquences et des harmoniques abondantes. La principale raison de cette perturbation du pouls est
1) La charge du tube interrupteur est la bobine primaire du transformateur haute -fréquence, qui est une charge inductive. Au moment où le tube de commutation est allumé, un courant de surtension important est généré dans la bobine primaire et une tension de pointe de surtension élevée apparaît aux deux extrémités de la bobine primaire ; Au moment où le tube interrupteur est déconnecté, en raison du flux de fuite de la bobine primaire, une partie de l'énergie n'est pas transmise de la bobine primaire à la bobine secondaire. L'énergie stockée dans l'inducteur formera une oscillation de décroissance avec un pic avec la capacité et la résistance dans le circuit collecteur, qui se superposera à la tension de coupure pour former un pic de tension de coupure. Ce type d'interruption de la tension d'alimentation générera le même courant d'impulsion magnétisant transitoire que lorsque la bobine primaire est connectée. Ce bruit sera conduit vers les bornes d'entrée et de sortie, formant des perturbations conductrices et, dans les cas graves, il peut provoquer une panne du tube de commutation.
2) La boucle de courant de commutation haute fréquence - composée de la bobine primaire, du tube de commutation et du condensateur de filtrage du transformateur d'impulsions peut générer un rayonnement spatial important, formant une perturbation de rayonnement. Si la capacité de filtrage du condensateur est insuffisante ou si les caractéristiques haute-fréquence sont mauvaises, l'impédance haute-fréquence sur le condensateur provoquera la conduction du courant haute-fréquence vers l'alimentation CA en mode différentiel, formant une perturbation de conduction.
