Génération et suppression des interférences électromagnétiques dans l'alimentation à découpage
Compatibilité électromagnétique EMC est l'abréviation de l'anglais compatibilité électromagnétique. Il comprend deux significations. Premièrement, le rayonnement électromagnétique généré par les équipements utilisés lors des travaux doit être limité à un certain niveau. Deuxièmement, l'équipement lui-même doit avoir une certaine capacité anti-interférence. Il doit comporter trois éléments : source d'interférence, canal de couplage et corps sensible. La suppression des interférences grâce à l'alimentation à découpage des circuits électroniques est d'une grande importance pour garantir le fonctionnement normal et stable des systèmes électroniques. En analysant les sources d'interférences et les canaux de couplage dans l'alimentation à découpage, cet article propose des mesures efficaces pour supprimer les interférences. La conception et la méthode de fabrication du transformateur d'alimentation à découpage sont proposées.
Sources d'interférences et canaux de couplage dans l'alimentation à découpage
L'alimentation à découpage redresse d'abord le courant alternatif à fréquence industrielle en courant continu, puis le change en haute fréquence via le contrôle du tube de commutation, puis le fait sortir via le circuit de filtre de rectification pour obtenir une tension de courant continu stable, de sorte qu'elle contient un beaucoup d'interférences harmoniques. Dans le même temps, en raison de l'inductance de fuite du transformateur et du pic provoqué par le courant de récupération inverse de la diode de sortie, des interférences électromagnétiques de différents degrés seront produites. Les interférences dans l'alimentation à découpage se concentrent principalement sur les composants présentant des changements de tension et de courant importants (c'est-à-dire de grands dv/dt ou di/dt), en particulier les tubes de commutation, les diodes de sortie et les transformateurs haute fréquence. Dans le même temps, la capacité parasite conduira le bruit du réseau électrique vers l’alimentation du système électronique et interférera avec le fonctionnement du circuit électronique. Analysons ici les causes de plusieurs types d'interférences et leurs chemins de couplage.
L'interférence de filtrage générée par le circuit de filtre redresseur de sortie adopte généralement un circuit de filtre redresseur en pont et de condensateur à l'extrémité de sortie de l'alimentation à découpage. En raison de la non-linéarité de la diode de redressement et de la fonction de stockage d'énergie du condensateur de filtrage, le courant de sortie devient un courant de crête périodique avec une durée courte et une valeur de crête élevée. Ce courant d'entrée déformé, outre l'onde fondamentale, contient également de riches composantes harmoniques supérieures.
Interférence générée par le circuit de commutation
Le noyau du circuit de commutation est également l'une des principales sources d'interférences, composée principalement d'un tube de commutation et d'un transformateur haute fréquence. Le dv/dt généré par le tube de commutation a une grande impulsion, une large bande de fréquences et des harmoniques riches. Les principales raisons de ces interférences d’impulsions sont :
(1) Au moment où le tube de commutation est allumé, l'enroulement primaire du transformateur génère un courant d'appel important et une tension de pointe de surtension élevée apparaît aux deux extrémités de l'enroulement primaire ; Au moment où l'interrupteur est éteint, une partie de l'énergie n'est pas transmise de la bobine primaire à la bobine secondaire en raison du flux de fuite de la bobine primaire, et cette partie de l'énergie stockée dans l'inductance de fuite formera une oscillation d'atténuation. avec un pic avec la capacité et la résistance inter-électrodes du tube de commutation lui-même, et sera superposé à la tension de coupure du tube de commutation pour former une tension de crête de coupure. Ce bruit sera conduit vers les bornes d'entrée et de sortie, formant ainsi des interférences conduites.
(2) Lorsque la diode de sortie est allumée dans le sens direct, la charge dans la jonction PN est accumulée et lorsque la diode est appliquée avec une tension inverse, la charge accumulée disparaît et un courant inverse est généré. Parce que la fréquence de V dans le circuit redresseur secondaire est très élevée lors de la commutation, c'est-à-dire que le temps entre l'activation et la désactivation est très court et la surtension du courant inverse se produira si la charge stockée disparaît en peu de temps. En raison de l'existence d'une capacité distribuée et d'une inductance distribuée dans la sortie CC, les interférences causées par la surtension deviennent une atténuation haute fréquence et une réduction des oscillations.
(3) La boucle de courant de commutation haute fréquence composée d'une bobine primaire de transformateur haute fréquence, d'un tube de commutation et d'un condensateur de filtre peut générer un rayonnement dans un grand espace et former des interférences de rayonnement.
Canal de couplage d'interférences
En raison de la capacité parasite entre les enroulements primaires du transformateur, les interférences de mode commun générées par le circuit de commutation se propagent à travers le transformateur du côté primaire et secondaire. Comparativement parlant, le chemin d’interférence en mode différentiel est simple et facile à gérer. Cet article présente principalement la génération et la suppression des interférences de mode commun.
