ลักษณะเฉพาะของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารและกลไกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ลักษณะพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟสลับ
มีลักษณะพื้นฐานสี่ประการของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง:
①สถานที่ค่อนข้างชัดเจน มุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์เปลี่ยนกำลังไฟฟ้า ไดโอด หม้อน้ำ และหม้อแปลงความถี่สูงที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์เหล่านั้นเป็นหลัก
②อุปกรณ์แปลงพลังงานทำงานในสถานะสวิตชิ่ง เนื่องจากสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลายเป็นอุปกรณ์แปลงพลังงานที่ทำงานในสถานะสวิตชิ่ง อัตราการเปลี่ยนแปลงของแรงดันและกระแสจึงสูงมาก และความเข้มของการรบกวนที่เกิดขึ้นจะค่อนข้างใหญ่
③ การเดินสายไฟของแผงวงจรไฟฟ้า (PCB) มักจะจัดด้วยตนเอง การจัดเรียงนี้ทำให้สุ่มมาก ซึ่งเพิ่มความยากในการแยกพารามิเตอร์การกระจาย PCB และทำนายและประเมินสัญญาณรบกวนระยะใกล้
④ ความถี่ในการเปลี่ยนมีขนาดใหญ่ ตั้งแต่หลายหมื่นเฮิรตซ์ไปจนถึงหลายเมกะเฮิรตซ์ รูปแบบหลักของการรบกวนคือการรบกวนการนำไฟฟ้าและการรบกวนระยะใกล้
กลไกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
1.2.1 การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากวงจรสวิตชิ่ง
วงจรสวิตชิ่งเป็นแกนหลักของแหล่งจ่ายไฟสลับ ประกอบด้วยท่อสวิตชิ่งและหม้อแปลงความถี่สูงเป็นหลัก dv/dt ที่สร้างขึ้นนั้นเป็นพัลส์ที่มีแอมพลิจูดค่อนข้างมาก แถบความถี่กว้าง และฮาร์มอนิกส์ที่สมบูรณ์ มีสองสาเหตุหลักสำหรับการรบกวนของพัลส์นี้: ประการแรก โหลดของสวิตช์หลอดเป็นขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงความถี่สูง ซึ่งเป็นโหลดแบบอุปนัย ในขณะที่เปิดสวิตช์ท่อ ขดลวดปฐมภูมิจะสร้างกระแสไหลเข้าจำนวนมาก และแรงดันไฟกระชากสูงสุดจะปรากฏขึ้นที่ปลายทั้งสองของขดลวดปฐมภูมิ เมื่อปิดสวิตช์หลอด เนื่องจากการรั่วไหลของขดลวดปฐมภูมิ พลังงานส่วนหนึ่ง ถ้าไม่มีการส่งผ่านจากขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิ พลังงานส่วนนี้ที่เก็บไว้ในตัวเหนี่ยวนำจะก่อให้เกิดการลดทอน การสั่นด้วยสไปค์ที่มีความจุและความต้านทานในวงจรตัวสะสมซึ่งซ้อนทับกับแรงดันไฟเลี้ยวเพื่อสร้างแรงดันไฟดับ การหยุดชะงักของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟนี้จะทำให้เกิดกระแสแม่เหล็กไหลเข้าชั่วครู่เช่นเดียวกับเมื่อเปิดขดลวดปฐมภูมิ และสัญญาณรบกวนนี้จะถูกส่งไปยังขั้วอินพุตและเอาต์พุตเพื่อสร้างสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้น ในทางกลับกัน วงจรกระแสสลับความถี่สูงที่เกิดขึ้นจากขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงพัลส์ หลอดสวิตชิ่งและตัวเก็บประจุตัวกรองอาจสร้างการแผ่รังสีในอวกาศขนาดใหญ่และก่อให้เกิดการรบกวนจากรังสี
1.2.2 การรบกวนที่เกิดจากเวลาการกู้คืนย้อนกลับของไดโอด เมื่อไดโอดเรียงกระแสในวงจรเรียงกระแสความถี่สูงมีกระแสไปข้างหน้าจำนวนมากไหลผ่าน เมื่อเกิดการกลับลำเอียงและกลายเป็นคัตออฟ เนื่องจากมีพาหะสะสมมากขึ้น ดังนั้นกระแสจะไหลในทิศทางตรงกันข้ามในช่วงระยะเวลาหนึ่งก่อนที่พาหะจะหายไป ส่งผลให้การกลับคืนสภาพเดิมลดลงอย่างรวดเร็ว ปัจจุบันของการหายไปของพาหะและการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันขนาดใหญ่ (di/dt) .
2 มาตรการปราบปรามการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
องค์ประกอบสามประการที่ก่อตัวเป็นสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ได้แก่ แหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน เส้นทางการแพร่กระจาย และอุปกรณ์ที่ถูกรบกวน ดังนั้นการปราบปรามการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าควรทำจากสามด้านนี้
วัตถุประสงค์ในการระงับแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวน กำจัดการเชื่อมต่อและการแผ่รังสีระหว่างแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนและอุปกรณ์ที่ถูกรบกวน และปรับปรุงความสามารถในการป้องกันการรบกวนของอุปกรณ์ที่ถูกรบกวน ซึ่งจะเป็นการปรับปรุงประสิทธิภาพความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสลับ
2.1 ใช้ตัวกรองเพื่อลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
การกรองเป็นวิธีการสำคัญในการยับยั้งการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สามารถยับยั้งการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในกริดไฟฟ้าไม่ให้เข้าสู่อุปกรณ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ และยังสามารถป้องกันการรบกวนของแม่เหล็กไฟฟ้าในอุปกรณ์ไม่ให้เข้าสู่กริดไฟฟ้า การติดตั้งตัวกรองแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งในวงจรอินพุตและเอาต์พุตของอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งไม่เพียงแต่แก้ปัญหาการรบกวนการนำไฟฟ้าเท่านั้น แต่ยังเป็นอาวุธสำคัญในการแก้ปัญหาการรบกวนจากรังสีอีกด้วย เทคโนโลยีการกรองตัวกรองแบ่งออกเป็นสองวิธี: การกรองแบบพาสซีฟและการกรองแบบแอ็คทีฟ
2.1.1 เทคโนโลยีการกรองแบบพาสซีฟ
วงจรตัวกรองแบบพาสซีฟนั้นเรียบง่าย ต้นทุนต่ำ ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ และเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการยับยั้งการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ตัวกรองแบบพาสซีฟประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ และตัวต้านทาน และบทบาทโดยตรงของพวกมันคือการแก้ปัญหาการปล่อยไอเสีย เปลี่ยนไฟฟ้า
