Zásady návrhu EMC transformátorů pro flyback spínané zdroje
S rozvojem technologie výkonových polovodičových zařízení, spínaného napájecího zdroje s vysokým poměrem výkonu k objemu a charakteristikami vysoké účinnosti jsou široce používány v moderních průmyslových a komerčních zařízeních na všech úrovních a s neustále se zlepšující hodinovou frekvencí. Problém elektromagnetické kompatibility zařízení (EMC) přitáhl širokou pozornost. Konstrukce EMC se stala zásadním a důležitým článkem ve vývoji a návrhu spínaných zdrojů napájení.
V raných fázích vývoje produktu je třeba zvážit potlačení šumu vedeného elektromagnetického rušení (EMI). Často je nutné přidat filtry elektrického vedení k potlačení elektromagnetického rušení 11l. Spoléhat se však pouze na vstupní filtr pro potlačení rušení často vede ke zvýšené indukčnosti a kapacitě součástí ve filtru. Zvýšení indukčnosti zvětší velikost; zvýšení kapacity je omezeno normou svodového proudu. Ostatní části obvodu, pokud jsou správně navrženy, mohou dělat podobnou práci jako filtr. Tento článek navrhuje metodu suchého vinutí fáze s aktivním uzlem transformátoru, tato metoda návrhu může nejen snížit velikost filtru elektrického vedení, ale také snížit náklady.
Flyback spínaný napájecí zdroj vedený v běžném režimu rušení
Rušením šířeným rušením elektronických zařízení se rozumí: zařízení ve spojení s napájecí sítí práce ve formě šumového proudu přes elektrické vedení do prostředí veřejné elektrické sítě k vedení elektromagnetického rušení. Vedené rušení se dělí na rušení v běžném režimu a rušení v diferenciálním režimu. Souběžný rušivý proud v nulovém vedení a fáze fázové linky jsou stejné; diferenciální rušivý proud v nulovém vedení a fáze fázového vedení na opačné straně. Diferenciální vidové rušení na celkovém příspěvku vedeného rušení je malé a koncentruje se hlavně na nízkofrekvenčním konci spektra šumu, snáze se potlačuje; rušení v běžném režimu na příspěvku vedeného rušení je větší, a to hlavně ve středofrekvenčních a vysokofrekvenčních pásmech šumového spektra. Potlačení rušivého rušení ve společném režimu je obtížným bodem při návrhu elektronických zařízení vedených EMC, ale také * hlavním úkolem.
V obvodu flyback spínaného zdroje jsou některé uzly, kde se napětí dramaticky mění. Na rozdíl od jiných uzlů v obvodu, kde je potenciál relativně stabilní, obsahují napětí v těchto uzlech vysokofrekvenční složky s vysokou intenzitou [2]. Tyto uzly s velmi aktivními změnami napětí se nazývají šumově aktivní uzly. Šumově aktivní uzly jsou zdrojem rušivého rušení v spínaných napájecích obvodech, které působí na rozptylovou kapacitu vůči zemi v obvodu a vytváří šumový proud M . A obvod EMI má větší vliv na rozptylovou kapacitu země: výkon spínací trubice svod do země parazitní kapacita C Hlavní strana vinutí transformátoru na sekundární straně vinutí parazitní kapacita Cp; Sekundární strana transformátoru obvodu k zemi parazitní kapacita C Transformátor hlavní a sekundární strana vinutí na jádře parazitní kapacita C, C, a jádro transformátoru parazitní kapacita C k zemi? Tato parazitní kapacita v obvodu je rozdělena následovně
Vazební cesty v obvodu jsou převážně 3: od zdroje šumu - výkonová spínací elektronka d-pól propojená se zemí přes C; od zdroje hluku přes c. Propojeno se sekundárním obvodem transformátoru a poté přes C spojeno se zemí; z přední a sekundární cívky transformátoru přes C?C připojený k jádru transformátoru a poté přes C spojený se zemí. Tyto tři proudy jsou hlavními přispěvateli k šumovému proudu v běžném režimu (znázorněno černými šipkami na obrázku 1). Běžný proud se měří vzorkováním LISN jeho vracením přes zem na vstupu napájecího vedení.
