Важной проблемой импульсных источников питания (ИИП) является излучение ими мощных электромагнитных помех.
Если не применять специальных методов уменьшения электромагнитных помех, то мощный ИИП способен нарушить работу других электронных устройств, связанных с ним.
Существует несколько основных источников шума внутри ИИП с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), которые создают большую часть излучаемых и кондуктивных помех.
Снизить излучаемые радиопомехи источника питания можно уже при проектировании печатной платы. Для этого следует оценить высокочастотные характеристики комплектующих элементов и топологию печатных плат.
Главным источником помех во входной цепи источника питания являются:
- ключ,
- первичная обмотка трансформатора,
- конденсатор входного фильтра.
Конденсатор входного фильтра и ключ должны размещаться рядом с трансформатором, чтобы минимизировать длину соединений. Для улучшения высокочастотных характеристик параллельно электролитическим или танталовым конденсаторам должен быть включен керамический или пленочный конденсатор.
Чем хуже характеристики ESR и ESL конденсатора входного фильтра, тем больше высокочастотных помех будет поступать в источник питания из входной сети, способствуя возникновению кондуктивных синфазных электромагнитных помех.
Дорожки печатной платы должны быть максимально короткими и толстыми. Толстые дорожки имеют более низкую индуктивность, чем тонкие.
Более длинные дорожки образуют так называемые «антенны», излучающие помехи в окружающее пространство. Короткие трассы при повышенных частотах излучают меньше помех.
Другим источником помех является выходная схема, состоящая из выпрямителей, конденсатора выходного фильтра и вторичных обмоток трансформатора.
Между этими компонентами протекают сигналы большой амплитуды. Для минимизации излучаемого шума, конденсатор выходного фильтра и выпрямитель рекомендуется размещать как можно ближе к трансформатору.
Питающие проводники печатной платы должны быть подключены как можно ближе к выводам фильтрующего конденсатора дорожками максимальной ширины (обычно из расчета 1 мм дорожки на 1 А тока).
Крутизна тока обратного восстановления выпрямителя напрямую влияет на шум, генерируемый внутри источника питания. Для снижения этих помех, можно включить параллельно диоду демпфер, но это приведет к снижению КПД. По этой причине лучше использовать выпрямитель с плавным восстановлением.
Источником помех является охлаждающий радиатор, который обычно соединен с «землей» для защиты обслуживающего персонала.
Любой ключ или выпрямитель, связанный с радиатором, пропускает в этот радиатор шумы емкостной связи через изоляционную подкладку. Эти помехи попадают на корпус источника через провод заземления.
Один из способов помешать проникновению этого шума на "землю" заключается в использовании изоляционной подкладки с внутренним слоем фольги.