1 EMI шумов ток
Има много топологии на вериги на импулсно захранване, които могат да бъдат разделени на пълен мост, полумост, натискане и издърпване, еднокраен напред, еднокраен обратен ход и други режими според комбинацията от превключвател на захранването и високо- честотен трансформатор. В модула за превключване на захранването със средна и малка мощност топологиите на веригата, които се използват повече, са push-pull, еднокраен напред, еднокраен flyback и т.н. Блоковата схема на типична верига за захранване с превключване с единичен край е показана на фигура 1. Състои се от превключваща тръба на захранването Q1, високочестотен трансформатор T, токоизправителен диод Dl, свободен диод D2, индуктор на изходен филтър L и кондензатор на изходен филтър C. Когато работи, управляващият блок с ШИМ може да изпраща импулсен сигнал с променлива широчина на импулса, за да управлява превключващата тръба Q1. Когато превключващата тръба Q1 е включена, DC енергията във входния край се предава към вторичната през високочестотния трансформатор. Когато превключвателната тръба Q1 е изключена, високочестотен трансформатор за магнитно нулиране. Високочестотният импулс, предаван през високочестотния трансформатор, се коригира в еднопосочен пулсиращ постоянен ток от токоизправителния диод. След като този пулсиращ постоянен ток се филтрира от индуктора на изходния филтър и филтърния кондензатор, може да се изпрати необходимото постоянно напрежение.
По време на процеса на високочестотно превключване на транзистора Q1 на превключвателя на мощността, импулсите, протичащи през транзистора на превключвателя на мощността и високочестотния трансформатор, ще генерират сложни хармонични напрежения и хармонични токове. Шумът, генериран от тези хармонични напрежения и хармонични токове, може да бъде предаден към терминала за обществено захранване през захранващата линия или към товара през изходната линия на импулсното захранване, като по този начин причинява смущения на други системи или чувствителни компоненти. Шумовият спектър на тези шумове, предавани по електропровода, е показан на фигура 2. От фигурата може да се види, че в честотната лента от няколкостотин kHz до 50 MHz, т.е. честотната лента на основния и няколко хармоника на честотата на превключване В рамките на обхвата амплитудата на смущаващия шум далеч надхвърля обхвата, посочен от GJBl51A, което ще доведе до надхвърляне на стандарта на индикаторите за електромагнитна съвместимост, като шума от проводимостта на системата.
2. Ток на смущение в общ режим
Всички компоненти на веригата на превключващия захранващ модул за повърхностен монтаж с метална конструкция са сглобени върху субстрата. Активни устройства като чипове за управление на ШИМ, превключватели на мощността и токоизправителни диоди са повърхностно монтирани компоненти на пакета. Напрежението и токът на входа и изхода се изпращат от проводниците.
Долната плоча на тръбната обвивка е носителят на алуминиевия субстрат. Предната страна на алуминиевия субстрат е зоната на окабеляване и зоната за сглобяване на компонентите. Прикрепени са метални основи. Диелектричната константа на алуминиевия субстрат е 8, а дебелината обикновено е в диапазона от 0.5 до 1.0 mm. В зоната за сглобяване от предната страна на субстрата от алуминиев оксид компонентите за повърхностен монтаж (като контролни чипове с ШИМ, операционни усилватели, референтни източници, MOSFET превключватели, токоизправителни диоди) са свързани към окабеляване чрез спойка (като проводящо лепило, спойка за препълване, и т.н.) подложките в областта са свързани. Въпреки че този метод на свързване представлява верига, той също така внася нов паразитен капацитет Cp към веригата.
В първичната верига чипът на превключвателя на захранването, чипът за управление на ШИМ, чипът на операционния усилвател, следите от положителните и отрицателните входни линии на захранването и т.н. ще генерират паразитен капацитет Cp между долната плоча на корпуса и капацитета на паразитен капацитет зависи от дебелината на субстрата. и площта, която заемат на пода. По този начин във веригата се образуват разпределени капацитети Cp1, Cp2, ..., Cp6 и т.н. между тези компоненти и техните следи и долната плоча на корпуса. Тези разпределени капацитети ще причинят шумови токове под комбинираното влияние на dV/dt, dI/dt и обратния ток на възстановяване на токоизправителния диод. Тези шумови токове са равни по големина и фаза между положителния и отрицателния полюс на входната захранваща линия и между положителния и отрицателния полюс на изходната товарна линия и се наричат шумови токове в общ режим. Размерът на шумовия ток в общ режим е свързан с размера на разпределения капацитет, dV/dt, dI/dt и т.н.
3. Ток на смущение в първичен диференциален режим
Токът на смущение в първичния диференциален режим в първичната верига, превключващата тръба на захранването Q1, първичната намотка на високочестотния трансформатор Lp и кондензаторът на входния филтър Ci съставляват веригата за преобразуване на входния постоянен ток на импулсното захранване. DC енергията се прехвърля към вторичната чрез високочестотен трансформатор. Въпреки това, когато превключвателят на захранването Q1 превключи, основната вълна и хармоници, причинени от нарастването и спадането на високочестотния импулс, ще бъдат предадени към входния извод за захранване по кондензатора на входния филтър Ci и този шумов ток се разпространява по положителния и отрицателни клеми на входната захранваща линия. Нарича се ток на смущение в първичен диференциален режим IDIFF. Този ток на смущение в диференциален режим IDIFF протича към общия терминал за захранване през входната захранваща линия, особено когато кондензаторът на входния филтър Ci е недостатъчно филтриран, смущението на входната захранваща линия е голямо и също ще пречи на други части на системата през общия терминал за захранване. По този начин се намаляват показателите за ефективност на други части.
