Fuente de ruido eléctrico
Fuente de ruido eléctrico
El ruido se genera cuando hay un salto rápido en la forma de onda de voltaje o corriente. En una fuente de alimentación conmutada, muchas formas de onda son periódicas, es decir, los pulsos que contienen flancos de alta frecuencia se repiten a una tasa de repetición de pulso (PRF) predecible. Para un tren de pulsos rectangular, el recíproco del período determina la frecuencia fundamental de la forma de onda. La transformada de Fourier de una onda rectangular contiene una gran cantidad de armónicos en la frecuencia fundamental. El recíproco del tiempo de subida o bajada del borde del pulso dos veces da la frecuencia del componente de frecuencia causado por estos bordes, típicamente en el rango de megahercios, y su frecuencia armónica es mucho más alta.
En la fuente de alimentación conmutada PWM, el ancho de pulso de la onda rectangular cambiará continuamente con la operación del dispositivo. El resultado es una distribución de energía cercana a la típica del ruido blanco, con el espectro base mostrando picos cuyas amplitudes fluctúan a medida que aumenta la frecuencia. Los componentes del espectro se extienden mucho más allá de 100 MHz. Si no se filtra y analiza, puede interferir con otros dispositivos electrónicos de los consumidores. Las fuentes de alimentación de conmutación de transformada cuasi-resonante y resonante tienen una forma espectral de radiación muy atractiva. Esto se debe a que los cambios de corriente y voltaje en el proceso de conmutación son forzados por la unidad resonante a una frecuencia más baja, por lo que solo se pueden mostrar los componentes del espectro de baja frecuencia (por debajo de 30 MHz). La baja tasa de cambio de corriente y voltaje en el proceso de transformación es la razón del fenómeno anterior. Los componentes de mayor frecuencia del espectro son casi inexistentes. Los convertidores cuasi-resonantes y de conmutación suave son "silenciosos" y fáciles de filtrar
El ruido conducido, es decir, la corriente de ruido, sale de la carcasa del producto a través de la línea de alimentación y cualquier línea de entrada o salida y se muestra en dos formas: modo de modo común y modo de modo diferencial. El ruido de modo común se transmite a través de la línea de alimentación de entrada en lugar de a través del cable de tierra y se puede medir a través de la línea de alimentación de entrada. El ruido de modo diferencial solo se puede medir desde el cable de tierra hasta una línea de alimentación de entrada. La corriente de ruido en realidad sale del conductor de tierra. El ruido de cada modo está relacionado con la topología del filtro y cada fuente de alimentación requiere dos tipos de filtros de entrada. Estos filtros contienen inductores y condensadores conocidos como componentes "X" e "Y", respectivamente. El elemento X filtra el ruido de modo común en la línea de alimentación, mientras que el elemento Y filtra el ruido de modo diferencial entre la línea de alimentación y la línea de tierra.
La organización de inspección debería comprobar tanto el ruido de radiación como el de conducción. El ruido radiado se detecta girando una antena y un receptor calibrados a cierta distancia (1 m) del producto y dibujando el espectro dentro de la región Gih. El ruido radiado interfiere con otros dispositivos, mientras que el ruido conducido utiliza líneas eléctricas y líneas de E/S para transmitir ruido, por lo que también es necesario detectarlo. La detección del ruido conductor consiste en acoplar corriente modulada en frecuencia a la línea de alimentación de entrada, y el espectro de detección tiene un tope de 1 GHz.
