การศึกษาการเกิดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมในวงจรสวิตชิ่งที่สมดุลและไม่สมดุล

บทคัดย่อ

วงจรสวิตชิ่งคอนเวอร์เตอร์โดยทั่วไป เช่นในวงจรสวิตชิ่งแบบ High-side ซึ่งมีลักษณะของความไม่สมดุล ของอิมพีแดนซ์ที่สายส่ง,อิมพีแดนซ์แหล่งจ่ายและอิมพีแดนซ์โหลดวัดเทียบกับเฟรมกราวน์ ซึ่งลักษณะความไม่สมดุลนี้เป็นผลทำให้เกิดความไม่สมดุลของแรงดันเกิดขึ้นที่แหล่งจ่ายไฟตรงและที่โหลด แรงดันที่ไม่สมดุลนี้จะผลิตสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วม (Common-mode noise) ไหลลงเฟรมกราวน์ไปยังโครงข่ายสร้างเสถียรภาพอิมพีแดนซ์ (Line Impedance Stabilization Network : LISN) ในขณะที่แอคทีฟสวิตช์ทำการ “ON” และ “OFF” วงจร งานวิจัยนี้ได้นำเสนอการวิเคราะห์และการทดลองพิจารณาสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมที่มาจากผลของความไม่สมดุล กลไกการเกิดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมอธิบายโดยวงจรสมมูลของการ ตัดและต่อของแอคทีฟสวิตช์ ในส่วนของการลดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมเสนอโดยวิธีการสมดุลวงจรสวิตชิ่งคอนเวอร์เตอร์ การแสดงการเกิดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมจากวงจรที่ไม่สมดุลจากผลการทดลอง และการลดสัญญาณรบกวนแบบโหมดร่วมได้อย่างมากจากการสมดุลวงจรสวิตชิ่งคอนเวอร์เตอร์แสดงโดยผลจากการทดลอง

A STUDY ON COMMON-MODE NOISE GENERATION IN BALANCED AND UNBALANCED

General switching converter such as the simple high-side switching circuit inherently has unbalanced characteristics of impedance of transmission path, voltage at dc source and load terminals with respect to the frame ground. These unbalanced characteristic effects are the cause of unbalanced voltages at both dc source and load terminals. These unbalanced voltages will produce common-mode noise flowing through frame ground to the LISN during the active switch turn-off and on. This paper presents the analytical and experimental consideration of common-mode noise generation due to the unbalanced effect. The mechanism of common-mode noise generation due to unbalanced effect can be explained by equivalent circuit in both turn-off and turn-on time of the active switch. For common-mode noise reduction, the method for balancing the switching converter is also presented. Common-mode noise generated due to the effect of circuit imbalance is clarified by the experimental results. The balanced switching converter can greatly reduce the common-mode noise is also confirmed by the experimental results.