Optimalizované EMC konstrukční řešení pro desky plošných spojů spínaných zdrojů
Rušivá cesta šumu spínacího převodníku poskytuje vazebné podmínky pro zdroj rušení a rušené zařízení a studium jejich rušení v součinném režimu a rušení v diferenciálním režimu je zvláště důležité. Analyzovány jsou především vysokofrekvenční model hlavních součástí obvodu a také obvodový model se souběžným a diferenciálním režimem šumu, aby poskytly užitečnou pomoc pro návrh optimalizace EMC desky spínaných napájecích desek.
Účinky rušení v součinném režimu a rušení v diferenciálním režimu na obvod spínaného zdroje jsou různé. Obvykle dominuje šum diferenciálního režimu při nízké frekvenci a šum společného režimu dominuje při vysoké frekvenci a vyzařovací účinek proudu se společným režimem je obvykle mnohem větší než u proudu diferenciálního režimu, takže je nutné rozlišovat mezi rozdílem rušení v režimu a rušení v běžném režimu v napájecím zdroji.
Abychom rozlišili mezi rušením v diferenciálním režimu a rušením v běžném režimu, musíme nejprve prostudovat základní vazební režim spínaných zdrojů, na jehož základě můžeme stanovit obvodové cesty diferenciálních šumových proudů a souosého režimu. šumové proudy. Vodivostní vazba spínaného zdroje je především:
Obvodová vodivostní vazba, kapacitní vazba, indukční vazba a směs těchto vazebných metod.
1 Model cesty šumu v běžném a diferenciálním režimu
Spínaný zdroj díky vysokofrekvenční transformátorové vazební kapacitě CW mezi primárním a sekundárním vinutím, výkonovými elektronkami a chladiči mezi přítomností rozptylové kapacity CK, vlastními parazitními parametry výkonové elektronky i tištěnými vodiči díky vzniku vzájemné indukčnosti , vlastní indukčnost, vzájemná kapacita, vlastní kapacita, impedance a další parazitní parametry v důsledku vytváření vzájemné vazby, šumu se souběžným režimem a cesty šumu ve špatném režimu, čímž se tvoří rušení ve vedení se souběžným režimem a ve špatném režimu. Model dráhy šumového proudu převodníku lze získat na základě analýzy modelů parazitních parametrů výkonových spínacích zařízení, transformátorů a odporu, indukčnosti a kapacity tištěných vodičů.
2 Vysokofrekvenční model hlavních součástí obvodu
Vnitřní parazitní indukčnost a kapacita výkonových spínacích elektronek ovlivňují vysokofrekvenční výkon obvodu. Tyto kapacity umožňují vysokofrekvenčním rušivým svodovým proudům protékat do kovového substrátu a mezi výkonovými trubicemi a chladičem je rozptylová kapacita CK, která je obvykle z bezpečnostních důvodů uzemněna, což poskytuje cestu šumu se společným režimem.
Činnost PWM měniče je doprovázena činností spínacích zařízení a odpovídajícím šumem v běžném režimu. Jak je znázorněno na obrázku 1, u polomůstkového měniče je napětí odběru spínače Q1 vždy U1 a potenciál zdroje se mění mezi 0 a U1/2, jak se mění stav spínání; zdrojový potenciál Q2 je vždy 0 a potenciál odvodu kolísá mezi 0 a U1/2. Aby byl zachován dobrý kontakt mezi spínací trubicí a chladičem, často se mezi spodní část spínací trubice a chladič přidává izolační distanční vložka nebo se na dno spínací trubice namaže izolační silikon s dobrou tepelnou vodivostí. chladič. Tím se bod A vůči zemi rovná existenci paralelní vazební kapacity CK, když se změní stav spínací trubice Q1, Q2 tak, že se změní potenciál bodu A, bude produkovat šumový proud Ick v CK, as znázorněno na obrázku 2. Proud z chladiče do šasi a šasi, to jest uzemnění a hlavní silové vedení, má vazební impedanci, tvořící cestu šumu v běžném režimu znázorněnou na obrázku 2 tečkovanou čárou. Výsledkem je, že proud šumu v součinném režimu generuje pokles napětí na vazební impedanci Z mezi zemí a hlavním napájecím vedením a vytváří šum v součinném režimu.
