คุณสมบัติของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสาร
ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และอุปกรณ์จ่ายไฟที่ทันสมัย แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสาร การควบคุมอัตโนมัติ เครื่องใช้ในครัวเรือน และสาขาอื่น ๆ เนื่องจากมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และความน่าเชื่อถือสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการควบคุมด้วยโปรแกรม การสลับ การส่งข้อมูลแบบออปติคัล สถานีฐานไร้สาย ระบบเคเบิลทีวี และเครือข่าย IP ถือเป็นกำลังหลักในการทำงานตามปกติของอุปกรณ์เทคโนโลยีสารสนเทศ อย่างไรก็ตาม โดยทั่วไปแล้วแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารจะใช้เทคโนโลยีการปรับความกว้างพัลส์ (PWM) และอุปกรณ์สวิตชิ่งจะทำงานในสถานะเปิด-ปิดความถี่สูง เนื่องจากกระบวนการชั่วคราวที่รวดเร็วความถี่สูงนั้นเป็นแหล่งกำเนิดของการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) ที่สร้างขึ้น จึงมีช่วงความถี่กว้างและแอมพลิจูดที่แน่นอน มันจะก่อให้เกิดมลพิษต่อสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการนำและการแผ่รังสี และทำให้เกิดการรบกวนอุปกรณ์สื่อสารและผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ นอกจากนี้ แหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารจะต้องมีความสามารถที่แข็งแกร่งในการต้านทานการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับฟ้าผ่า, ไฟกระชาก, แรงดันไฟฟ้ากริด, สนามไฟฟ้า, สนามแม่เหล็ก, คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า, การปล่อยประจุไฟฟ้าสถิต, รถไฟพัลส์, แรงดันไฟฟ้าตก, สนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุ ภูมิคุ้มกันการนำ การแผ่รังสี รายการต่างๆ เช่น ภูมิคุ้มกัน การปล่อยแบบดำเนินการ และการปล่อยแบบแผ่รังสี จำเป็นต้องเป็นไปตามข้อกำหนดของมาตรฐาน EMC ที่เกี่ยวข้อง
ในประเทศจีนในช่วงทศวรรษ 1980 และ 1990 เพื่อเสริมสร้างการควบคุมมลพิษทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายในประเทศในปัจจุบัน จึงได้มีการกำหนดมาตรฐานบางอย่างที่สอดคล้องกับมาตรฐานสากล เช่น มาตรฐาน CISPR และ IEC801 นับตั้งแต่ China Compulsory Certification (ChinaCompulsoryCertification)-K บังคับใช้เมื่อวันที่ 1 สิงหาคม พ.ศ. 2546 "EMC fever" ก็ถูกยกเลิกไป การวิจัยและการควบคุมการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าในระยะใกล้ได้รับความสนใจจากนักวิจัยทางอิเล็กทรอนิกส์มากขึ้นเรื่อยๆ ฮอตสปอตแห่งใหม่ในด้านการวิจัย บทความนี้จะอภิปรายอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับเทคโนโลยีปราบปรามที่เกี่ยวข้องสำหรับกลไกการสร้างสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสาร
1 ลักษณะของแหล่งจ่ายไฟสลับการสื่อสารและกลไกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
1.1 ลักษณะพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
ลักษณะพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีสี่ประการ:
1.ที่ตั้งค่อนข้างชัดเจน มุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์สวิตชิ่งกำลัง ไดโอด หม้อน้ำ และหม้อแปลงความถี่สูงที่เชื่อมต่ออยู่เป็นหลัก
2. อุปกรณ์แปลงพลังงานทำงานในสถานะสวิตชิ่ง เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเป็นอุปกรณ์แปลงพลังงานที่ทำงานในสถานะสวิตชิ่ง อัตราการเปลี่ยนแปลงแรงดันและกระแสจึงสูงมาก และความเข้มของสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นมีขนาดค่อนข้างใหญ่
3. การเดินสายไฟของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) กำลังจะถูกจัดเรียงด้วยตนเอง การจัดเรียงนี้ทำให้สุ่มมาก ซึ่งจะเพิ่มความยากในการแยกพารามิเตอร์การกระจาย PCB และการทำนายและประเมินการรบกวนในบริเวณใกล้เคียง
④ ความถี่ในการสวิตชิ่งมีขนาดใหญ่ ตั้งแต่หมื่น Hz จนถึงหลายเมกะเฮิรตซ์ รูปแบบหลักของการรบกวนคือการรบกวนการนำและการรบกวนสนามใกล้เคียง
1.2 กลไกการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า
1.2.1 การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากวงจรสวิตชิ่ง
วงจรสวิตชิ่งเป็นแกนหลักของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ประกอบด้วยหลอดสวิตชิ่งและหม้อแปลงความถี่สูงเป็นหลัก dv/dt ที่สร้างขึ้นนั้นเป็นพัลส์ที่มีแอมพลิจูดค่อนข้างมาก มีย่านความถี่กว้าง และมีฮาร์โมนิคสมบูรณ์ มีสองสาเหตุหลักสำหรับการรบกวนของพัลส์นี้: ในด้านหนึ่งโหลดของท่อสวิตช์เป็นขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงความถี่สูงซึ่งเป็นโหลดแบบเหนี่ยวนำ ในขณะที่ท่อสวิตช์เปิดอยู่ ขดลวดปฐมภูมิจะสร้างกระแสพุ่งเข้าขนาดใหญ่ และแรงดันไฟกระชากสูงสุดจะปรากฏขึ้นที่ปลายทั้งสองด้านของขดลวดปฐมภูมิ เมื่อปิดท่อสวิตซ์เนื่องจากฟลักซ์รั่วของขดลวดปฐมภูมิซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของพลังงาน หากไม่มีการส่งผ่านจากขดลวดปฐมภูมิไปยังขดลวดทุติยภูมิพลังงานส่วนนี้ที่สะสมอยู่ในตัวเหนี่ยวนำจะก่อตัวเป็นการลดทอน การแกว่งแบบสไปค์กับความจุและความต้านทานในวงจรคอลเลคเตอร์ซึ่งวางทับบนแรงดันไฟเปิดปิดเพื่อสร้างแรงดันไฟเปิดปิด การหยุดชะงักของแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟนี้จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าไหลเข้าแบบแม่เหล็กเช่นเดียวกับเมื่อขดลวดปฐมภูมิเปิดอยู่ และเสียงนี้จะถูกส่งไปที่ขั้วอินพุตและเอาต์พุตเพื่อสร้างสัญญาณรบกวน ในทางกลับกัน กระแสสลับกระแสความถี่สูงที่เกิดขึ้นโดยขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงพัลส์ ท่อสวิตชิ่ง และตัวเก็บประจุตัวกรองอาจสร้างรังสีในอวกาศขนาดใหญ่และก่อให้เกิดการรบกวนของรังสี
1.2.2 การรบกวนที่เกิดจากเวลาการกู้คืนแบบย้อนกลับของไดโอด เมื่อไดโอดเรียงกระแสในวงจรเรียงกระแสความถี่สูงกำลังดำเนินการไปข้างหน้า กระแสไปข้างหน้าขนาดใหญ่จะไหลผ่าน เมื่อมีความลำเอียงย้อนกลับและหมุนเป็นจุดตัดเนื่องจากมีพาหะมากขึ้นสะสม ดังนั้นกระแสจะไหลในทิศทางตรงกันข้ามเป็นระยะเวลาหนึ่งก่อนที่พาหะจะหายไปส่งผลให้การฟื้นตัวแบบย้อนกลับลดลงอย่างมาก กระแสการหายตัวไปของผู้ให้บริการและการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในปัจจุบัน
