Konstrukce spínaného napájecího zdroje proti rušení
Návrh EMC spínaného zdroje by měl brát v úvahu následující aspekty:
1) filtr
2) Vysokofrekvenční transformátor
3) Technologie měkkého přepínání 4) Aktivní potlačení rušení v součinném režimu
5) EMC návrh zapojení desky plošných spojů
Návrhová opatření 3EMC
Filtr 3.1
Filtrování je metoda potlačení rušivých vlivů. Například připojení filtru na vstupní konec napájecího zdroje může potlačit šum z elektrické sítě před napadáním samotného napájecího zdroje a může také potlačit rušení generované spínaným napájecím zdrojem a přiváděné zpět do rozvodné sítě. Jako důležitá jednotka pro potlačení rušení vedení elektrického vedení hraje výkonový filtr mimořádně důležitou roli při návrhu zařízení nebo systému pro elektromagnetickou kompatibilitu. Dokáže nejen potlačit rušení vedení na přenosovém vedení, ale má také významný potlačující účinek na vyzařované vyzařování na přenosovém vedení. Ve filtračním obvodu může výběr průchozích kondenzátorů, třísvorkových kondenzátorů a feritových magnetických kroužků zlepšit filtrační charakteristiky obvodu. Vhodný návrh nebo výběr vhodných filtrů a správná instalace filtrů jsou důležitou součástí odrušovací technologie. Konkrétní opatření jsou následující: 1) Nainstalujte napájecí filtr na vstupní svorku AC a jeho obvod je znázorněn na obrázku 1. Na obrázku jsou Ld a Cd použity k potlačení šumu v diferenciálním režimu. Obecně je Ld 100-700 μH a Cd je 1-10 μF. Lc a Cc se používají k potlačení šumu v běžném režimu a lze je upravit podle skutečných podmínek.
Všechny filtry napájecího zdroje musí být uzemněny (kromě těch, které není povoleno uzemnit podle speciálních pokynů výrobce), protože společný bypass kondenzátoru filtru musí být uzemněn, aby fungoval. Obecnou metodou uzemnění je nejen připojení filtru ke kovovému pouzdru, ale také připojení pouzdra filtru pomocí silnějších vodičů.
Připojte k uzemňovacímu bodu zařízení. Čím nižší je impedance země, tím lepší je filtrační efekt.
Filtr by měl být instalován co nejblíže přívodu proudu. Vstupní a výstupní konce filtru by měly být co nejdále, aby se zabránilo přímému propojení rušivých signálů ze vstupního konce na výstupní.
2) Přidejte výstupní filtr na výstup napájecího zdroje. Přidáním vysokofrekvenčních kondenzátorů, zvýšením indukčnosti výstupní tlumivky filtru a kapacity filtračního kondenzátoru lze potlačit šum v diferenciálním režimu. Pokud je paralelně zapojeno více kondenzátorů, efekt bude lepší. 3.2 Vysokofrekvenční transformátor
Nainstalujte RC absorpční síť na primární stranu, sekundární stranu vysokofrekvenčního transformátoru, mezi póly C a E spínací trubice a na výstupní usměrňovací diodu.
3.3 Technologie měkkého spínání
Aplikace technologie měkkého spínání pomáhá snižovat elektromagnetické rušení, protože výkonové MOSFET a IGBT jsou zapnuty při nulovém napětí a vypnuty při nulovém proudu a dioda rychlého obnovení je také měkce vypnutá, což může snížit spotřebu energie v napájení. obvod. Di/dt a dv/dt napájecího zařízení mohou snížit úroveň EMI. Experimenty je prokázáno, že technologie měkkého spínání má pouze určitý vliv na potlačení vyšších harmonických zvlnění.
3.4 Technologie aktivního potlačení Common Mode Interference
Technologie aktivního potlačení rušení v běžném režimu je metoda přijímání opatření ze zdrojů hluku k potlačení rušení v běžném režimu. Myšlenkou této metody je pokusit se extrahovat kompenzační šumové napětí EMI z hlavního obvodu, které je zcela opačné než průběh hlavního spínacího napětí, který způsobuje EMI, a použít jej k vyrovnání vlivu původního spínacího napětí.
3,5 deska plošných spojů
Praxe ukázala, že rozložení součástek a návrh zapojení desky plošných spojů mají velký vliv na EMC výkon spínaného zdroje. Existují také vysokonapěťové napájecí přípojnice, stejně jako některé vysokofrekvenční výkonové spínače a magnetické komponenty. Jak rozumně uspořádat polohu součástek v omezeném prostoru desky s plošnými spoji přímo ovlivní výkon proti rušení každé součástky v obvodu. a spolehlivost obvodu.
3.5.1 Vliv impedance vodiče
Analýzou charakteristické impedance tištěného drátu se volí způsob umístění, délka, šířka a způsob rozmístění tištěného drátu.
Charakteristická impedance jednoho vodiče se skládá ze stejnosměrného odporu R a vlastní indukčnosti L
Z=R plus jωL(1) L=2lln(2)
Ve vzorci: l - délka drátu;
b - šířka drátu.
Je zřejmé, že čím kratší je tištěná čára l, tím menší je stejnosměrný odpor R; současně zvětšení šířky a tloušťky tištěné čáry může také snížit DC odpor R.
Ze vzorce (2) je vidět, že čím kratší je délka l tištěné čáry, tím menší je vlastní indukčnost L a zvětšení šířky b tištěné čáry může také snížit vlastní indukčnost L. Charakteristická impedance více tištěných čar se skládá nejen ze stejnosměrného odporu R a vlastní indukčnosti L, ale má vliv i vzájemné indukčnosti M a vzájemná indukčnost M není ovlivněna pouze délkou a šířkou tištěných čar, ale také vzdáleností mezi tištěné linky. Hrát důležitou roli. M=2l(3)
Ve vzorci: s——vzdálenost mezi dvěma čarami, zvětšení vzdálenosti mezi dvěma čarami může snížit vzájemnou indukčnost.
S ohledem na výše uvedený jev by při návrhu desky plošných spojů měla být impedance napájecího vedení a zemnicího vedení co nejvíce snížena, protože napájecí vedení, zemnící vedení a další tištěné vedení mají indukčnost, když napájecí zdroj proud se velmi mění, způsobí velký velký pokles napětí a pokles napětí zemnícího vodiče je důležitým faktorem při vytváření veřejného impedančního rušení, takže zemnící vodič by měl být co nejvíce zkrácen a napájecí vodič a zemnící vodič by měl být co nejvíce zesílen.
Při návrhu oboustranných desek s plošnými spoji by měl být kromě maximálního zesílení napájecího vedení a zemního vedení instalován mezi zemnící vedení a napájecí vedení oddělovací kondenzátor s dobrými vysokofrekvenčními charakteristikami. Kromě toho neveďte paralelně dvě tištěné signální linky. Pokud se paralelnímu vedení nelze vyhnout, lze to napravit následujícími metodami: 1) Přidejte zemnící vodič mezi dvě signální vedení pro stínění;
2) Udržujte vzdálenost mezi dvěma paralelními signálovými vedeními co největší, abyste snížili vliv elektromagnetického pole mezi dvěma vedeními;
3) Směr proudu procházejícího dvěma paralelními signálovými vedeními je opačný. (Účelem je snížit indukovaný magnetický tok)
3.5.2 Rozmístění komponent
Při návrhu desky s plošnými spoji je obvykle obtížné vyhnout se zdroji rušení a oběti kvůli omezení pracovních podmínek. V tuto chvíli se snažte poskládat vzájemně související součásti, abyste se vyhnuli interferenci způsobené příliš dlouhými tištěnými řádky, protože součásti jsou příliš daleko; navíc umístěte vstupní signál a výstupní signál co nejblíže portu elektrody. , aby se zabránilo rušení způsobenému spojovacími cestami.
4 strukturální opatření
Stínění je důležitým a účinným prostředkem k řešení problémů s elektromagnetickou kompatibilitou
