วิธีแก้ปัญหาสัญญาณรบกวน EMI ในการสลับอะแดปเตอร์ไฟฟ้า

สัญญาณรบกวน EMI มีสองประเภทที่อินพุตของอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตช์: สัญญาณรบกวนในโหมด-ทั่วไป และสัญญาณรบกวนจากโหมด-ที่แตกต่างกัน สัญญาณรบกวน EMI ที่เกิดขึ้นระหว่างสายอินพุต AC (100–240V) และกราวด์กราวด์เรียกว่าสัญญาณรบกวนในโหมด-ทั่วไป ถือได้ว่าเป็นสัญญาณรบกวนที่ส่งไปตามสายอินพุต AC ที่มีศักยภาพเท่ากันและมีเฟสเดียวกัน ในทางกลับกัน สัญญาณรบกวน EMI ที่มีอยู่ระหว่างสายอินพุต AC เรียกว่าสัญญาณรบกวนในโหมดดิฟเฟอเรนเชียล- ซึ่งมองได้ว่าเป็นสัญญาณรบกวนที่ส่งโดยมีเฟสต่างกัน 180- องศาระหว่างสายอินพุต AC สัญญาณรบกวนในโหมด-ทั่วไปคือกระแสรบกวนที่ไหลจากสายอินพุต AC ไปยังกราวด์ ในขณะที่สัญญาณรบกวนในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลคือกระแสรบกวนที่ไหลระหว่างสายอินพุต AC สัญญาณรบกวน EMI ที่ดำเนินการบนสายอินพุตของอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถแสดงได้ในรูปของโหมด-ทั่วไปและสัญญาณรบกวนจากโหมดดิฟเฟอเรนเชียล และสัญญาณรบกวน EMI ทั้งสองประเภทนี้สามารถถือเป็นแหล่งกำเนิด EMI อิสระที่จะถูกระงับแยกกัน

 

สัญญาณรบกวนจากพลังงานประเภทต่างๆ มีอยู่ในโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับ 220V/50Hz และเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ 115V/400Hz สายไฟเป็นเส้นทางหลักสำหรับ EMI เพื่อเข้าและออกจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การรบกวนจากกริดอาจเข้าสู่อะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งผ่านทางสายไฟ ซึ่งขัดขวางการทำงานปกติ ในทำนองเดียวกัน สัญญาณรบกวนที่เกิดจากอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งยังสามารถส่งกลับไปยังโครงข่ายผ่านสายไฟ ทำให้เกิดการรบกวนกับอุปกรณ์ไฟฟ้าอื่นๆ ที่เชื่อมต่อกับโครงข่าย เพื่อป้องกันทั้งสองสถานการณ์ จะต้องติดตั้งตัวกรองความถี่ต่ำ-ที่อินพุตของอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตช์ ตัวกรองนี้อนุญาตให้เฉพาะความถี่การทำงานของอุปกรณ์ (50Hz, 60Hz หรือ 400Hz) ผ่านไปได้ ขณะเดียวกันก็ลดทอนสัญญาณรบกวนความถี่ที่สูงกว่าได้อย่างมาก ตัวกรองประเภทนี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการเปลี่ยนผลิตภัณฑ์อะแดปเตอร์จ่ายไฟ เรียกว่าตัวกรองอินพุต EMI

ตัวกรอง EMI ในอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะระงับการรบกวนทั้งโหมด-และโหมดทั่วไป- อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้างวงจร ระดับการระงับสำหรับโหมดดิฟเฟอเรนเชียล-และการรบกวนของโหมดทั่วไป-จึงแตกต่างกันไป ดังนั้น ข้อกำหนดทางเทคนิคของตัวกรองจึงรวมถึง-การสูญเสียการแทรกโหมดดิฟเฟอเรนเชียล และการสูญเสียการแทรกโหมด-ทั่วไป เว้นแต่จะระบุไว้เป็นการเฉพาะว่าอนุญาตให้ใช้โดยไม่มีการต่อสายดิน ตัวกรองกำลังทั้งหมดจะต้องต่อสายดิน เนื่องจากตัวเก็บประจุบายพาสโหมด-ทั่วไปในตัวกรอง EMI จะทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อต่อสายดินเท่านั้น

ตัวอะแดปเตอร์แปลงไฟเองก็เป็นสาเหตุของการรบกวน EMI เช่นกัน ในระหว่างการแปลงพลังงาน อะแดปเตอร์แปลงไฟแบบสวิตชิ่งจะทำงานในสถานะสวิตชิ่ง ทำให้เป็นแหล่งสัญญาณรบกวน EMI ที่รุนแรง สัญญาณรบกวน EMI ที่สร้างขึ้นครอบคลุมช่วงความถี่กว้างและมีความเข้มสูง สัญญาณรบกวน EMI นี้ยังก่อให้เกิดมลพิษต่อสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าผ่านการแผ่รังสีและการนำไฟฟ้า ซึ่งส่งผลต่อการทำงานปกติของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

นอกเหนือจากวงจรแปลงพลังงานแล้ว โครงสร้างภายในของอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งยังรวมถึงวงจรขับเคลื่อน วงจรควบคุม วงจรป้องกัน และวงจรตรวจจับระดับอินพุต/เอาต์พุต วงจรเหล่านี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวงจรรวม-สำหรับวัตถุประสงค์ทั่วไปหรือวงจรรวมเฉพาะทาง เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลต่อวงจรแอนะล็อก อัตราส่วนสัญญาณ-ต่อ-สัญญาณรบกวนของการส่งสัญญาณจะลดลง ในกรณีที่รุนแรง สัญญาณที่ส่งอาจถูกรบกวนจากสัญญาณรบกวน EMI ซึ่งทำให้การทำงานตามปกติเป็นไปไม่ได้ เมื่อสัญญาณรบกวน EMI ส่งผลกระทบต่อวงจรดิจิตอลก็อาจทำให้วงจรค้างหรือหยุดทำงานส่งผลให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดปกติได้ การใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวนกำลังไฟสามารถป้องกันอะแดปเตอร์จ่ายไฟทำงานผิดปกติได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากการรบกวนจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก

ส่วนหนึ่งของสัญญาณรบกวน EMI ที่เกิดจากอินพุตของอะแดปเตอร์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอาจปรากฏที่เอาต์พุต สัญญาณรบกวนนี้สามารถกระตุ้นให้เกิดแรงดันไฟฟ้าในวงจรโหลดของอะแดปเตอร์จ่ายไฟ ส่งผลให้วงจรทำงานผิดปกติหรือรบกวนการส่งสัญญาณ ปัญหาเหล่านี้สามารถป้องกันได้โดยใช้ตัวกรองสัญญาณรบกวน หน้าที่ของตัวกรองกำลังประกอบด้วย:

 

1.ป้องกันเสียงรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกจากการรบกวนวงจรควบคุมของอะแดปเตอร์ไฟเอง

พื้นผิวการตัดบนดอกเอ็นมิลล์แนวตั้ง (ใช้สำหรับงานกัด) อยู่ที่ด้านข้าง ออกแบบมาสำหรับการตัดในแนวนอน ส่วนดอกสว่าน (ใช้สำหรับเจาะ) พื้นผิวตัดอยู่ที่ปลาย ออกแบบมาเพื่อตัดในแนวตั้งลงด้านล่าง .. คุณจะสังเกตเห็นว่าดอกเอ็นมิลล์มักจะมีความแบนอยู่ที่ปลายของดอกสว่าน

 

2.ป้องกันเสียงรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกรบกวนการทำงานของอุปกรณ์โหลดที่เชื่อมต่อกับอะแดปเตอร์ไฟ

พื้นผิวการตัดบนดอกเอ็นมิลล์แนวตั้ง (ใช้สำหรับงานกัด) อยู่ที่ด้านข้าง ออกแบบมาสำหรับการตัดในแนวนอน ส่วนดอกสว่าน (ใช้สำหรับเจาะ) พื้นผิวตัดอยู่ที่ปลาย ออกแบบมาเพื่อตัดในแนวตั้งลงด้านล่าง .. คุณจะสังเกตเห็นว่าดอกเอ็นมิลล์มักจะมีความแบนอยู่ที่ปลายของดอกสว่าน

 

3.ระงับ EMI ที่สร้างโดยอะแดปเตอร์ไฟฟ้าเอง

พื้นผิวการตัดบนดอกเอ็นมิลล์แนวตั้ง (ใช้สำหรับงานกัด) อยู่ที่ด้านข้าง ออกแบบมาสำหรับการตัดในแนวนอน ส่วนดอกสว่าน (ใช้สำหรับเจาะ) พื้นผิวตัดอยู่ที่ปลาย ออกแบบมาเพื่อตัดในแนวตั้งลงด้านล่าง .. คุณจะสังเกตเห็นว่าดอกเอ็นมิลล์มักจะมีความแบนอยู่ที่ปลายของดอกสว่าน

 

4.ระงับ EMI ที่สร้างโดยอุปกรณ์อื่นและส่งผ่านอะแดปเตอร์ไฟ

พื้นผิวการตัดบนดอกเอ็นมิลล์แนวตั้ง (ใช้สำหรับงานกัด) อยู่ที่ด้านข้าง ออกแบบมาสำหรับการตัดในแนวนอน ส่วนดอกสว่าน (ใช้สำหรับเจาะ) พื้นผิวตัดอยู่ที่ปลาย ออกแบบมาเพื่อตัดในแนวตั้งลงด้านล่าง .. คุณจะสังเกตเห็นว่าดอกเอ็นมิลล์มักจะมีความแบนอยู่ที่ปลายของดอกสว่าน