Come risolvere il rumore EMI negli adattatori di alimentazione a commutazione

Esistono due tipi di rumore EMI all'ingresso di un adattatore di alimentazione a commutazione: rumore in modalità-comune e rumore in modalità-differenziale. Il rumore EMI presente tra le linee di ingresso CA (100–240 V) e la messa a terra viene definito rumore di modo comune-. Può essere considerato come un segnale di interferenza trasmesso lungo le linee di ingresso CA con uguale potenziale e stessa fase. D'altra parte, il rumore EMI esistente tra le linee di ingresso CA è chiamato rumore in modalità differenziale-, che può essere visto come un segnale di interferenza trasmesso con una differenza di fase di 180-gradi tra le linee di ingresso CA. Il rumore in modalità-comune è la corrente di interferenza che fluisce dalle linee di ingresso CA alla messa a terra, mentre il rumore in modalità-differenziale è la corrente di interferenza che scorre tra le linee di ingresso CA. Il rumore EMI condotto su qualsiasi linea di ingresso dell'adattatore di alimentazione a commutazione può essere rappresentato in termini di rumore di modalità-comune e di modalità differenziale e questi due tipi di rumore EMI possono essere trattati come sorgenti EMI indipendenti da sopprimere separatamente.

Esistono vari tipi di rumore di alimentazione sia nelle reti elettriche CA da 220 V/50 Hz che nei generatori CA da 115 V/400 Hz. Le linee elettriche rappresentano il percorso principale attraverso il quale le EMI entrano ed escono dalle apparecchiature elettroniche. Attraverso le linee elettriche, le interferenze provenienti dalla rete possono entrare nell'alimentatore switching, interrompendone il normale funzionamento. Allo stesso modo, anche le interferenze generate dall'alimentatore switching possono essere ritrasmesse alla rete attraverso le linee elettriche, provocando interferenze con altri dispositivi elettrici collegati alla rete. Per evitare entrambi gli scenari, è necessario installare un filtro passa-basso-all'ingresso dell'alimentatore switching. Questo filtro consente il passaggio solo delle frequenze operative dell'apparecchiatura (50 Hz, 60 Hz o 400 Hz), offrendo al contempo un'attenuazione significativa alle interferenze di frequenza più alta-. Questo tipo di filtro, progettato specificamente per gli adattatori di alimentazione a commutazione, viene definito filtro di ingresso EMI.

Il filtro EMI in un adattatore di alimentazione a commutazione sopprime sia le interferenze di modalità-differenziale che di modalità-comune. Tuttavia, a causa delle differenze nella struttura del circuito, il livello di soppressione delle interferenze di modalità-differenziale e di modalità-comune varia. Pertanto, le specifiche tecniche del filtro includono la perdita di inserzione in modalità-differenziale e la perdita di inserzione in modalità-comune. A meno che non sia espressamente indicato come consentito per l'uso senza messa a terra, tutti i filtri di alimentazione devono essere messi a terra, poiché i condensatori di bypass di modo comune-nel filtro EMI funzionano efficacemente solo se collegati a terra.

Anche l'alimentatore switching stesso è una fonte di interferenze EMI. Durante la conversione dell'alimentazione, l'adattatore di alimentazione switching funziona in uno stato di commutazione, rendendolo una forte fonte di rumore EMI. Il rumore EMI generato copre un'ampia gamma di frequenze ed è ad alta intensità. Questo rumore EMI inquina anche l'ambiente elettromagnetico attraverso radiazioni e conduzione, influenzando così il normale funzionamento di altri dispositivi elettronici.

Oltre al circuito di conversione dell'alimentazione, la struttura interna di un adattatore di alimentazione a commutazione comprende circuiti di pilotaggio, circuiti di controllo, circuiti di protezione e circuiti di rilevamento del livello di ingresso/uscita. Questi circuiti sono composti principalmente da circuiti integrati-per scopi generali o specializzati. Quando il rumore EMI influisce sui circuiti analogici, degrada il rapporto segnale-rispetto-rumore della trasmissione del segnale. Nei casi più gravi, il segnale trasmesso potrebbe essere sopraffatto dal rumore EMI, rendendo impossibile il normale funzionamento. Quando il rumore EMI influisce sui circuiti digitali, può causare il blocco o l'interruzione del funzionamento del circuito, con conseguente malfunzionamento del dispositivo elettronico. L'uso di un filtro antidisturbo può prevenire efficacemente il malfunzionamento dell'alimentatore a causa di interferenze elettromagnetiche esterne.

Una parte del rumore EMI introdotto dall'ingresso dell'adattatore di alimentazione a commutazione potrebbe apparire in uscita. Questo rumore può indurre tensioni nel circuito di carico dell'adattatore di alimentazione, causando malfunzionamenti del circuito o interferendo con la trasmissione del segnale. Questi problemi possono anche essere prevenuti utilizzando filtri antirumore. Le funzioni di un filtro di potenza includono:

1.Prevenire che il rumore elettromagnetico esterno interferisca con il circuito di controllo dell'alimentatore stesso.

Le superfici di taglio su una punta della fresa verticale (sono per la fresatura) sono sui lati, progettate per il taglio orizzontale, la superficie di taglio di una punta da trapano (sono per la foratura) è sulla punta, progettata per il taglio verticalmente verso il basso. Noterai che una fresa di solito ha un piano sull'estremità della punta.

2.Prevenire che il rumore elettromagnetico esterno interferisca con il funzionamento dell'apparecchiatura di carico collegata all'adattatore di alimentazione.

3.Soppressione dell'EMI generata dall'adattatore di alimentazione stesso.

4.Soppressione delle EMI generate da altri dispositivi e trasmesse attraverso l'adattatore di alimentazione.