Uvod v shemo oblikovanja optimizacije EMC za preklapljanje PCB napajanja
Moten pot pretvornika stikalnega načina omogoča pogoje spajanja za vir motenj in moteče opreme, še posebej pomembna je preučevanje motenj skupnega mode in diferencialni način. Analizirani so bili visokofrekvenčni modeli glavnih komponent v vezju in modeli vezja skupnega načina in hrupa diferencialnega načina, kar zagotavlja koristno pomoč za EMC optimizacijsko zasnovo Switch Power PCB.
Vpliv motenj skupnega načina in motenj diferencialnega načina na vezjih v napajanju v stikalnem načinu je drugačen. Običajno prevladuje hrup z nizkofrekvenčnim diferencialnim načinom, medtem ko prevladuje hrup z visoko frekvenco. Poleg tega je učinek sevanja skupnega načina toka ponavadi veliko večji kot pri diferencialnem načinu toka. Zato je treba razlikovati med motnjami diferencialnega načina in skupnim načinom motenj v napajalnikih.
Da bi razlikovali med interferenco diferencialnega načina in motnjo v skupnem načinu, moramo najprej preučiti osnovni način sklopke preklopnega napajanja. Na podlagi tega lahko vzpostavimo poti vezja za diferencialni tok hrupa in skupni tok hrupa. Prevodna sklopka napajanja načina stikala vključuje predvsem:
Prevodna sklopka na osnovi vezja, kapacitivna sklopka, induktivna sklopka in mešanica teh metod sklopke.
1. skupni modeli in diferencialni način modelov hrupa
In switch mode power supplies, common mode noise and differential mode noise paths are formed due to the coupling capacitance CW between the primary and secondary windings of the high-frequency transformer, the stray capacitance CK between the power transistor and the heat sink, the parasitic parameters of the power transistor itself, and the parasitic parameters such as mutual inductance, self inductance, mutual capacitance, self Kapacitivnost in impedanca, ki jo tvori medsebojna sklopka med tiskanimi vodniki, kar ima za posledico skupni način in diferencialni način. Na podlagi analize parazitskih parametrov modelov upornosti, induktivnosti in kapacitivnosti naprav za stikalo, transformatorjev in tiskanih vodnikov lahko dobimo model poti pretvornika hrupa.
Visokofrekvenčni model glavnih komponent obeh vezij
Parazitska induktivnost in kapacitivnost znotraj cevi za napajanje vplivata na visokofrekvenčno delovanje vezja. Te kapacitivnosti povzročajo visokofrekvenčno interferenčno uhajanje toka v kovinski substrat in med napajalno cevjo in toplotnim hladilnikom je kapacitivnost kapacitivnosti. Zaradi varnostnih razlogov je ponavadi ozemljen hladilnik, kar zagotavlja skupno pot hrupa.
Med delovanjem PWM pretvornikov se ustvari tudi hrup skupnega načina, skupaj z delovanjem preklopnih naprav. Kot je prikazano na sliki 1, je za pretvornik na pol mostu odtočna napetost stikala Q1 vedno U1, izvorni potencial pa se spreminja med 0 in U1/2 s spremembo stanja stikala; Izvorni potencial Q2 je vedno 0, odtočni potencial pa se razlikuje med 0 in U1/2. Da bi ohranili dober stik med stikalno cevjo in radiatorjem, se med dnom stikalne cevi in radiator pogosto dodajo izolacijska tesnila ali izolacijski silikon z dobro toplotno prevodnostjo. To pomeni, da obstaja kondenzator vzporednega sklopa CK med točko A in ozemljitvijo. When the state of the switching tubes Q1 and Q2 changes, causing a change in the potential at point A, a noise current Ick will be generated on CK, as shown in Figure 2. The current flows from the radiator to the casing, and there is a coupling impedance between the casing, ie the ground, and the main power line, forming a common mode noise path as shown by the dashed line in Figure 2. So, the common mode noise current generates a voltage drop on Spojna impedanca z med zemljo in glavnim daljnovodom, ki tvori skupni hrup.
