Optimalizált EMC tervezési megoldás kapcsolóáramú tápegység PCB-khez
A kapcsolókonverter zajának interferencia útja az interferenciaforrás és a zavart berendezés számára csatolási feltételeket biztosít, ennek közös módú és differenciálmódusú interferenciájának vizsgálata különösen fontos. Elsősorban az áramkör fő elemeinek nagyfrekvenciás modelljét, valamint a közös módú és differenciális zaj áramköri modelljét elemezzük, hogy hasznos segítséget nyújtsanak a kapcsolóüzemű NYÁK EMC optimalizálási tervezésében.
A közös módú interferencia és a differenciális üzemmódú interferencia hatása a kapcsolóüzemű tápegység áramkörére eltérő. Általában alacsony frekvencián a differenciál üzemmódú zaj, nagy frekvencián a közös módú zaj dominál, és a közös módusú áram sugárzási hatása általában sokkal nagyobb, mint a differenciál üzemmódú áramé, ezért különbséget kell tenni a differenciál üzemmód között. módú interferencia és a tápegység közös módú interferenciája.
A differenciális és a közös módú interferencia megkülönböztetéséhez először a kapcsolóüzemű tápegységek alapcsatolási módját kell tanulmányoznunk, amely alapján megállapíthatjuk a differenciálmódusú zajáramok és a közös üzemmódú áramköri útvonalakat. zajáramok. A kapcsolóüzemű tápegység vezetési csatolása főként:
Áramkör alapú vezetési csatolás, kapacitív csatolás, induktív csatolás és ezen csatolási módszerek keveréke.
1 Közös módú és differenciális üzemmódú zajútmodell
Kapcsoló tápegység a nagyfrekvenciás transzformátor csatolási kapacitásának köszönhetően a primer és szekunder tekercsek között, a teljesítménycsövek és a hűtőbordák között a CK szórt kapacitás jelenléte, a tápcső saját parazita paraméterei, valamint a nyomtatott vezetékek a kölcsönös induktivitás kialakulása miatt , öninduktivitás, kölcsönös kapacitás, önkapacitás, impedancia és egyéb parazita paraméterek kölcsönös csatolás, közös módú zaj és gyenge üzemmódú zajút kialakulása miatt, így közös módú és rossz módú vezetési interferencia alakul ki. A teljesítménykapcsolók, transzformátorok parazita paramétermodelljeinek, valamint a nyomtatott vezetékek ellenállásának, induktivitásának és kapacitásának elemzése alapján a konverter zajáramút-modelljét kaphatjuk meg.
2 Az áramkör fő elemeinek nagyfrekvenciás modellje
A teljesítménykapcsoló csövek belső parazita induktivitása és kapacitása befolyásolja az áramkör nagyfrekvenciás teljesítményét. Ezek a kapacitások lehetővé teszik a nagyfrekvenciás interferencia-szivárgó áramok áramlását a fém hordozóra, és a tápcsövek és a hűtőborda között van egy szórt kapacitású CK, amely általában biztonsági okokból földelt, ami közös módú zajutat biztosít.
A PWM konverter működését a kapcsolókészülékek működése és a megfelelő közös üzemmódú zaj kíséri. Amint az 1. ábrán látható, egy félhíd átalakító esetén a Q1 kapcsoló leeresztő feszültsége mindig U1, és a forráspotenciál 0 és U1/2 között változik a kapcsolási állapot változásával; a Q2 forráspotenciálja mindig 0, a lefolyási potenciál pedig 0 és U1/2 között változik. A kapcsolócső és a hűtőborda közötti jó kapcsolat fenntartása érdekében gyakran szigetelő távtartót helyeznek a kapcsolócső alja és a hűtőborda közé, vagy jó hővezető képességű szigetelő szilikont kennek be a kapcsolócső aljára és a hűtőborda. Ezáltal az A pont a földhöz egyenértékű a CK párhuzamos csatolási kapacitás meglétével, amikor a Q1, Q2 kapcsolócső állapota megváltozik úgy, hogy az A pont potenciálja megváltozik, Ick zajáramot fog termelni a CK-ban, mivel A 2. ábrán látható. Az áram a hűtőbordától az alvázig, és az alvázon, azaz a földön és a fő tápvezetéken van egy csatolási impedancia, a közös módú zajút kialakulása a 2. ábrán szaggatott vonallal látható. Ennek eredményeként a közös módú zajáram feszültségesést generál a Z csatolási impedancián a föld és a fő tápvezeték között, közös módú zajt képezve.
