Optimizirano EMC rješenje za dizajn PCB-a za prekidačko napajanje
Put smetnji buke komutacionog pretvarača obezbeđuje uslove sprege za izvor smetnji i ometanu opremu, a posebno je važno proučavanje njegovih smetnji zajedničkog i diferencijalnog moda. Visokofrekventni model glavnih komponenti kola, kao i model kola zajedničkog i diferencijalnog moda šuma uglavnom su analizirani kako bi pružili korisnu pomoć za EMC optimizacijski dizajn PCB sklopnog napajanja.
Efekti smetnji zajedničkog i diferencijalnog moda na krug prekidačkog napajanja su različiti. Obično, šum diferencijalnog moda dominira na niskoj frekvenciji, a šum uobičajenog moda dominira na visokoj frekvenciji, a efekat zračenja uobičajene struje obično je mnogo veći od onog kod struje diferencijalnog moda, tako da je potrebno razlikovati diferencijalne struje. smetnje u načinu rada i smetnje zajedničkog moda u napajanju.
Da bismo napravili razliku između smetnji diferencijalnog moda i smetnji zajedničkog moda, prvo trebamo proučiti osnovni način spajanja prekidačkih izvora napajanja, na osnovu kojih možemo uspostaviti putanje struja šuma u diferencijalnom modu i zajedničkog moda. struje buke. Provodna sprega prekidačkog napajanja je uglavnom:
Konduktivno spajanje zasnovano na krugu, kapacitivno spajanje, induktivno spajanje i mješavina ovih metoda spajanja.
1 Model putanje šuma u zajedničkom i diferencijalnom modu
Preklopno napajanje zbog kapacitivnosti spajanja visokofrekventnog transformatora CW između primarnog i sekundarnog namotaja, energetskih cijevi i hladnjaka između prisustva lutajućeg kapaciteta CK, vlastitih parazitnih parametara strujne cijevi kao i štampanih žica zbog formiranja međusobne induktivnosti , samoinduktivnost, međusobna kapacitivnost, samokapacitivnost, impedansa i drugi parazitski parametri zbog formiranja međusobne sprege, buke zajedničkog moda i puta buke u lošem modu, čime se formiraju smetnje zajedničkog moda i lošeg moda. Model putanje šumne struje pretvarača može se dobiti na osnovu analize modela parazitnih parametara energetskih sklopnih uređaja, transformatora i otpora, induktivnosti i kapacitivnosti štampanih žica.
2 Visokofrekventni model glavnih komponenti kola
Unutrašnja parazitska induktivnost i kapacitivnost strujnih prekidača utiču na visokofrekventne performanse kola. Ovi kapaciteti omogućavaju visokofrekventnim strujama curenja interferencije da teku do metalne podloge, a između napojnih cijevi i hladnjaka postoji zalutala kapacitivnost CK, koja je obično uzemljena iz sigurnosnih razloga, što osigurava put buke uobičajenog načina rada.
Rad PWM pretvarača prati rad sklopnih uređaja i odgovarajući šum uobičajenog moda. Kao što je prikazano na slici 1, za polumostni pretvarač, napon odvoda prekidača Q1 je uvijek U1, a potencijal izvora varira između 0 i U1/2 kako se stanje prebacivanja mijenja; izvorni potencijal Q2 je uvijek 0, a potencijal odvoda varira između 0 i U1/2. Kako bi se održao dobar kontakt između uklopne cijevi i hladnjaka, između dna sklopne cijevi i hladnjaka se često dodaje izolacijski odstojnik ili se izolacijski silikon s dobrom toplotnom provodljivošću razmaže po dnu rasklopne cijevi i hladnjak. To čini da je tačka A na masu ekvivalentna postojanju paralelnog spojnog kapaciteta CK, kada se stanje uklopne cijevi Q1, Q2 promijeni, tako da se promijeni potencijal tačke A, proizvešće struju buke Ick u CK, kao prikazano na slici 2. Struja od hladnjaka do kućišta, a šasije, odnosno uzemljenja i glavnog dalekovoda postoji spojna impedancija, formiranje common mode buke putanje prikazano na slici 2 isprekidanom linijom. Kao rezultat, struja buke zajedničkog moda stvara pad napona na impedansi spojnice Z između uzemljenja i glavnog strujnog voda, formirajući šum zajedničkog moda.
