منبع تغذیه حالت سوئیچ تجربه طراحی EMI

منبع تغذیه حالت سوئیچ تجربه طراحی EMI

1. منبع تغذیه سوئیچینگ EMI
منابع تداخل EMI منابع تغذیه سوئیچینگ در کلیدهای برق، دیودهای یکسو کننده، ترانسفورماتورهای فرکانس بالا و غیره متمرکز شده اند. تداخل محیط خارجی در منابع تغذیه سوئیچینگ عمدتاً از لرزش شبکه برق، صاعقه، تشعشعات خارجی و غیره ناشی می شود.

(1) لوله سوئیچ برق
لوله سوئیچ برق در حالت تبدیل چرخه سریع روشن-خاموش کار می کند و هر دو dv/dt و di/dt به سرعت در حال تغییر هستند. بنابراین، لوله سوئیچ قدرت نه تنها منبع تداخل اصلی کوپلینگ میدان الکتریکی، بلکه منبع تداخل اصلی کوپلینگ میدان مغناطیسی است.

(2) ترانسفورماتور فرکانس بالا
منبع EMI ترانسفورماتورهای فرکانس بالا در تبدیل چرخه ای سریع di/dt مربوط به اندوکتانس نشتی متمرکز است. بنابراین، ترانسفورماتورهای فرکانس بالا منبع تداخل مهم جفت میدان مغناطیسی هستند.

(3) دیود یکسو کننده
منبع EMI دیود یکسو کننده در ویژگی های بازیابی معکوس متمرکز شده است. نقطه ناپیوستگی جریان بازیابی معکوس، dv/dt بالایی را در اندوکتانس تولید می کند (القایی سرب، اندوکتانس سرگردان و غیره)، و در نتیجه تداخل الکترومغناطیسی قوی ایجاد می کند.

(4) PCB
به طور دقیق، PCB کانال اتصال برای منابع تداخل فوق الذکر است. کیفیت PCB مستقیماً با سرکوب منابع EMI فوق الذکر مطابقت دارد.

2. طبقه بندی منبع تغذیه سوئیچینگ کانال های انتقال EMI

(1) کانال انتقال برای تداخل رسانا

(1) کوپلینگ خازنی

(2) جفت القایی

(3) جفت مقاومتی

آ. کوپلینگ رسانش مقاومتی ناشی از مقاومت داخلی منبع تغذیه عمومی

ب کوپلینگ رسانش مقاومتی ناشی از امپدانس سیم زمین مشترک

ج جفت رسانش مقاومتی ناشی از امپدانس خط مشترک

(2) کانال های انتقال برای تداخل تشعشع

(1) در منابع تغذیه سوئیچینگ، اجزا و سیم هایی که می توانند منابع تداخل تشعشعی را تشکیل دهند را می توان آنتن فرض کرد، و تئوری دوقطبی الکتریکی و دوقطبی مغناطیسی را می توان برای تجزیه و تحلیل استفاده کرد. دیودها، خازن‌ها و لوله‌های سوئیچینگ قدرت را می‌توان دو قطبی الکتریکی، سیم‌پیچ سلف را می‌توان دوقطبی مغناطیسی فرض کرد.

(2) هنگامی که هیچ جسم محافظی وجود ندارد، کانال انتقال موج الکترومغناطیسی تولید شده توسط دوقطبی های الکتریکی و دوقطبی های مغناطیسی هوا است (می توان فرض کرد که فضای آزاد است).

(3) هنگامی که یک سپر وجود دارد، شکاف ها و سوراخ های سپر را در نظر بگیرید و آن را با توجه به مدل ریاضی میدان نشتی تجزیه و تحلیل و پردازش کنید.

3. 9 اقدام عمده برای سرکوب EMI در منابع تغذیه سوئیچینگ
در منابع تغذیه سوئیچینگ، تغییرات ناگهانی ولتاژ و جریان، یعنی بالا بودن dv/dt و di/dt از علل اصلی EMI هستند. اقدامات فنی برای اجرای طراحی EMC منبع تغذیه سوئیچینگ عمدتاً بر اساس دو نکته زیر است:

(1) منابع تداخل تولید شده توسط خود منبع تغذیه را به حداقل برسانید، از روش های سرکوب تداخل استفاده کنید یا اجزا و مدارهایی را با تداخل کمتر تولید کنید و طرح بندی معقولی را انجام دهید.

(2) EMI منبع تغذیه را سرکوب کنید و EMS منبع تغذیه را از طریق اتصال به زمین، فیلتر کردن، محافظ و سایر فناوری‌ها بهبود بخشید.

به طور جداگانه، 9 معیار اصلی عبارتند از:

(1) dv/dt و di/dt را کاهش دهید (مقدار اوج آنها را کاهش دهید و شیب آنها را کاهش دهید)

(2) کاربرد منطقی وریستور برای کاهش ولتاژ افزایش

(3) شبکه میرایی سرکوب بیش از حد

(4) از دیودهایی با ویژگی های بازیابی نرم برای کاهش EMI فرکانس بالا استفاده کنید

(5) تصحیح ضریب توان فعال و سایر فناوری های اصلاح هارمونیک

(6) از فیلتر خط برق با طراحی مناسب استفاده کنید

(7) درمان زمینی معقول

(8) اقدامات محافظ موثر

(9) طراحی PCB معقول