Optimizirana konstrukcijska rešitev EMC za PCB stikalnih napajalnikov
Interferenčna pot hrupa preklopnega pretvornika zagotavlja pogoje povezovanja za vir motenj in moteno opremo, študija motenj skupnega načina in motenj diferencialnega načina pa je še posebej pomembna. Visokofrekvenčni model glavnih komponent vezja ter model vezja skupnega in diferencialnega načina hrupa so v glavnem analizirani, da bi zagotovili koristno pomoč pri načrtovanju optimizacije elektromagnetne združljivosti PCB stikalnega napajalnika.
Učinki motenj skupnega načina in motenj diferencialnega načina na vezje stikalnega napajanja so različni. Običajno šum diferencialnega načina prevladuje pri nizki frekvenci, šum skupnega načina pa prevladuje pri visoki frekvenci, učinek sevanja skupnega načina toka pa je običajno veliko večji od učinka diferencialnega toka, zato je treba razlikovati med diferenčnim motnje načina in motnje skupnega načina v napajalniku.
Da bi razlikovali med motnjami v diferencialnem načinu in motnjami v skupnem načinu, moramo najprej preučiti osnovni način sklopitve stikalnih napajalnikov, na podlagi katerega lahko vzpostavimo tokokroge tokov hrupa v diferencialnem načinu in skupnega načina hrupni tokovi. Prevodna sklopka stikalnega napajanja je predvsem:
Prevodno spajanje na osnovi tokokroga, kapacitivno spajanje, induktivno spajanje in mešanica teh načinov spajanja.
1 Model poti hrupa skupnega in diferencialnega načina
Preklopno napajanje zaradi sklopitvene kapacitivnosti visokofrekvenčnega transformatorja CW med primarnim in sekundarnim navitjem, napajalnimi cevmi in hladilnimi odvodi med prisotnostjo blodeče kapacitivnosti CK, lastnimi parazitnimi parametri napajalne cevi kot tudi tiskanimi žicami zaradi tvorbe medsebojne induktivnosti , samoinduktivnost, medsebojna kapacitivnost, lastna kapacitivnost, impedanca in drugi parazitski parametri zaradi tvorbe medsebojnega spajanja, hrupa skupnega načina in hrupa v slabem načinu, kar tvori interferenco prevodnosti v skupnem načinu in slabem načinu. Model poti toka šuma pretvornika je mogoče pridobiti na podlagi analize modelov parazitnih parametrov močnostnih stikalnih naprav, transformatorjev ter upora, induktivnosti in kapacitivnosti tiskanih vodnikov.
2 Visokofrekvenčni model glavnih komponent vezja
Notranja parazitska induktivnost in kapacitivnost močnostnih stikalnih cevi vplivata na visokofrekvenčno zmogljivost vezja. Te kapacitivnosti omogočajo, da visokofrekvenčni interferenčni tokovi uhajanja tečejo do kovinske podlage, med napajalnimi cevmi in hladilnim telom pa je blodeča kapacitivnost CK, ki je običajno ozemljena iz varnostnih razlogov, kar zagotavlja skupno pot hrupa.
Delovanje pretvornika PWM spremlja delovanje preklopnih naprav in ustrezen hrup skupnega načina. Kot je prikazano na sliki 1, je za polmostni pretvornik odvodna napetost stikala Q1 vedno U1, potencial vira pa se spreminja med 0 in U1/2, ko se spremeni preklopno stanje; izvorni potencial Q2 je vedno 0, odvodni potencial pa se spreminja med 0 in U1/2. Za ohranitev dobrega stika med preklopno cevjo in hladilnim telom se pogosto doda izolacijski distančnik med dno preklopne cevi in hladilnega telesa ali pa se na dno preklopne cevi namaže izolacijski silikon z dobro toplotno prevodnostjo. toplotno telo. Zaradi tega je točka A na tla enakovredna obstoju vzporedne sklopne kapacitivnosti CK, ko se stanje preklopne cevi Q1, Q2 spremeni, tako da se spremeni potencial točke A, bo povzročil tok šuma Ick v CK, kot prikazano na sliki 2. Tok od hladilnega telesa do ohišja in ohišja, to je ozemljitve in glavnega daljnovoda, obstaja impedanca sklopke, nastajanje skupne poti hrupa, prikazano na sliki 2 s pikčasto črto. Posledica tega je, da šumni tok skupnega načina povzroči padec napetosti na impedanci sklopitve Z med tlemi in glavnim daljnovodom, kar povzroči šum skupnega načina.
