Iskustvo dizajna EMI napajanja sa prekidačem
1. EMI izvor prekidačkog napajanja
Izvori EMI smetnji u prekidačkim izvorima napajanja koncentrisani su u prekidačima za napajanje, ispravljačkim diodama, visokofrekventnim transformatorima, itd. Smetnje vanjskog okruženja na prekidačke izvore napajanja uglavnom dolaze od podrhtavanja električne mreže, udara groma, vanjskog zračenja itd.
(1) Cijev prekidača za napajanje
Cijev prekidača za napajanje radi u stanju On-Off brze konverzije ciklusa, a i dv/dt i di/dt se brzo mijenjaju. Stoga, cijev prekidača za napajanje nije samo glavni izvor interferencije spajanja električnog polja, već i glavni izvor interferencije spajanja magnetnog polja.
(2) Visokofrekventni transformator
EMI izvor visokofrekventnih transformatora koncentrisan je u brzoj cikličnoj transformaciji di/dt koja odgovara induktivnosti curenja. Stoga su visokofrekventni transformatori važan izvor interferencije spajanja magnetnog polja.
(3) Ispravljačka dioda
Izvor EMI ispravljačke diode koncentriran je u karakteristikama povratnog oporavka. Tačka diskontinuiteta reverzne struje oporavka će proizvesti visok dv/dt u induktivnosti (induktivnost elektroda, zalutala induktivnost, itd.), što će rezultirati jakim elektromagnetnim smetnjama.
(4)PCB
Da budemo precizni, PCB je spojni kanal za gore navedene izvore smetnji. Kvalitet PCB-a direktno odgovara potiskivanju gore navedenih izvora EMI.
2. Klasifikacija preklopnih kanala EMI prijenosa napajanja
(1) Kanal za prijenos provodnih smetnji
(1) Kapacitivna sprega
(2) Induktivna sprega
(3) Otporna sprega
a. Spojnica otporne provodljivosti uzrokovana unutrašnjim otporom javnog napajanja
b. Spojnica otporne provodljivosti uzrokovana impedancijom zajedničke žice za uzemljenje
c. Spojnica otporne provodljivosti uzrokovana impedansom zajedničke linije
(2) Kanali za prijenos radijacijskih smetnji
(1) U prekidačkim izvorima napajanja, komponente i žice koje mogu predstavljati izvore smetnji zračenja mogu se pretpostaviti da su antene, a teorije električnog dipola i magnetnog dipola mogu se koristiti za analizu; diode, kondenzatori i strujne prekidačke cijevi mogu se pretpostaviti da su električni dipol, a zavojnica induktora se može pretpostaviti da je magnetni dipol;
(2) Kada nema zaštitnog tijela, kanal za prijenos elektromagnetnih valova koji generiraju električni dipoli i magnetni dipoli je zrak (može se pretpostaviti da je slobodan prostor);
(3) Kada postoji štit, razmotrite praznine i rupe u štitu i analizirajte i obradite ga prema matematičkom modelu polja curenja.
3. 9 glavnih mjera za suzbijanje EMI u prekidačkim izvorima napajanja
U prekidačkim izvorima napajanja, nagle promjene napona i struje, odnosno visoki dv/dt i di/dt, glavni su uzroci EMI. Tehničke mjere za implementaciju EMC dizajna prekidačkog napajanja uglavnom se zasnivaju na sljedeće dvije točke:
(1) Minimizirati izvore smetnji koje generiše samo napajanje, koristiti metode suzbijanja smetnji ili proizvoditi komponente i kola sa manje smetnji i izvršiti razuman raspored;
(2) Suzbijanje EMI izvora napajanja i poboljšanje EMS napajanja putem uzemljenja, filtriranja, zaštite i drugih tehnologija.
Odvojeno, devet glavnih mjera su:
(1) Smanjite dv/dt i di/dt (smanjite njihovu vršnu vrijednost i usporite njihov nagib)
(2) Razumna primjena varistora za smanjenje prenapona
(3) Mreža za prigušivanje potiskuje prekoračenje
(4) Koristite diode sa karakteristikama mekog oporavka da smanjite EMI visoke frekvencije
(5) Korekcija aktivnog faktora snage i druge tehnologije korekcije harmonika
(6) Upotrijebite pravilno dizajniran filtar za struju
(7) Razuman tretman uzemljenja
(8) Efikasne mjere zaštite
(9) Razuman dizajn PCB-a
