EMC-optimalizált tervezési séma kapcsolóüzemű tápegység PCB-hez
A kapcsoló típusú konverterzaj interferenciaútja az interferenciaforrás és a zavart berendezés számára biztosít csatolási feltételeket, ennek közös módú interferenciájának és differenciálmódusú interferenciájának kutatása különösen fontos. Elsősorban az áramkör fő komponenseinek nagyfrekvenciás modelljeit, valamint a közös módusú és differenciális üzemmódú zaj áramköri modelljeit elemezte, előnyös segítséget nyújtva a kapcsolóüzemű NYÁK EMC optimalizálási tervezéséhez.
A kapcsolóüzemű tápegységek közös módusú és differenciális üzemmódú interferenciája eltérő hatással van az áramkörre. Általában a differenciális zaj dominál alacsony frekvenciákon, és a közös módú zaj dominál a magas frekvenciákon. Ezenkívül a közös módusú áram sugárzási hatása általában sokkal nagyobb, mint a differenciálmódusú áramé. Ezért különbséget kell tenni a differenciális üzemmódú interferencia és a közös módú interferencia között a tápegységekben.
A differenciálmódusú interferencia és a közös módusú interferencia megkülönböztetéséhez először a kapcsolóüzemű tápegység alapvető csatolási módját kell tanulmányoznunk. Ennek alapján a differenciálmódusú zajáram és a közös módusú zajáram áramköri útvonalait alakíthatjuk ki. A kapcsolóüzemű tápegység vezetési csatolása főként a következőket tartalmazza:
Áramkör alapú vezető csatolás, kapacitív csatolás, induktív csatolás és ezen csatolási módszerek kombinációja.
1 Közös üzemmódú és differenciális üzemmódú zajútmodellek
A kapcsolóüzemű tápegységekben a nagyfrekvenciás transzformátorok primer és szekunder tekercseinek CW csatolási kapacitása, a tápcsövek és a hűtőbordák közötti CK szórt kapacitás, a tápcsövek parazita paraméterei miatt közös módú zaj és differenciál üzemmódú zajpályák jönnek létre. önmagukban, valamint a nyomtatott vezetékek kölcsönös csatolásával kialakuló kölcsönös induktivitás, öninduktivitás, kölcsönös kapacitás, saját kapacitás, impedancia és egyéb parazita paraméterek, amelyek közös módú és differenciális módú interferenciát eredményeznek. A teljesítménykapcsolók, transzformátorok és nyomtatott vezetékek ellenállás, induktivitás és kapacitás parazita paramétermodelljeinek elemzése alapján az átalakító zajáramút-modelljét kaphatjuk meg.
A 2 áramkör fő összetevőinek nagyfrekvenciás modelljei
A tápkapcsoló belső parazita induktivitása és kapacitása befolyásolja az áramkör nagyfrekvenciás teljesítményét. Ezek a kondenzátorok nagyfrekvenciás zavaró szivárgóáramot áramolnak a fémhordozóra, és a tápkapcsoló és a hűtőborda között egy CK szórt kondenzátor található. Biztonsági okokból a hűtőborda általában földelve van, ami közös módú zajutat biztosít.
A PWM-átalakítók működése során közös módú zaj is keletkezik a kapcsolókészülékek működése mellett. Amint az 1. ábrán látható, egy félhíd-átalakító esetén a Q1 kapcsoló szivárgási feszültsége mindig U1, és a forráspotenciál 0 és U1/2 között változik a kapcsoló állapotának változásával; A Q2 forráspotenciálja mindig 0, a lefolyási potenciál pedig 0 és U1/2 között változik. A kapcsolócső és a radiátor közötti jó kapcsolat fenntartása érdekében gyakran szigetelő tömítéseket vagy jó hővezető képességű szilikont helyeznek a kapcsolócső alja és a radiátor közé. Ez egy párhuzamos csatoló kondenzátor CK jelenlétét eredményezi az A pont és a test között. Amikor a Q1 és Q2 kapcsolócsövek állapota megváltozik, ami az A pont potenciáljának változását okozza, a CK-n Ik zajáram keletkezik, amint az a 2. ábrán látható. Az áram a hűtőbordától a burkolatig folyik, amelynek van egy csatolási impedanciát a fő tápvezetékkel, közös módusú zajutat képezve a 2. ábrán a szaggatott vonallal. Ezért a közös módú zajáram feszültségesést hoz létre a föld és a fő tápvezeték közötti Z csatolási impedancián, közös módú zaj.
