Návrh spínaného napájacieho zdroja proti rušeniu
Návrh EMC spínaného zdroja by mal zohľadňovať tieto aspekty:
1) filter
2) Vysokofrekvenčný transformátor
3) Technológia jemného prepínania 4) Aktívne potlačenie rušenia v súčinnom režime
5) EMC návrh zapojenia dosky plošných spojov
Návrhové opatrenia 3EMC
Filter 3.1
Filtrovanie je metóda na potlačenie rušivých vplyvov. Napríklad pripojenie filtra na vstupný koniec napájacieho zdroja môže potlačiť hluk z elektrickej siete, aby prenikal do samotného napájacieho zdroja, a môže tiež potlačiť rušenie generované spínaným zdrojom a privádzané späť do elektrickej siete. Výkonový filter ako dôležitá jednotka na potlačenie rušenia vedenia elektrického vedenia hrá mimoriadne dôležitú úlohu pri návrhu elektromagnetickej kompatibility zariadenia alebo systému. Dokáže nielen potlačiť rušenie vedenia na prenosovej linke, ale má tiež významný potláčací účinok na vyžarované vyžarovanie na prenosovej linke. Vo filtračnom obvode môže výber priechodných kondenzátorov, trojpólových kondenzátorov a feritových magnetických krúžkov zlepšiť filtračné charakteristiky obvodu. Vhodný návrh alebo výber vhodných filtrov a správna inštalácia filtrov sú dôležitými súčasťami odrušovacej technológie. Konkrétne opatrenia sú nasledovné: 1) Nainštalujte výkonový filter na vstupnú svorku striedavého prúdu a jeho obvod je znázornený na obrázku 1. Na obrázku sú Ld a Cd použité na potlačenie šumu v diferenciálnom režime. Vo všeobecnosti je Ld 100-700 μH a Cd je 1-10 μF. Lc a Cc sa používajú na potlačenie šumu bežného režimu a možno ich upraviť podľa skutočných podmienok.
Všetky filtre napájacieho zdroja musia byť uzemnené (okrem tých, ktoré nie je dovolené uzemňovať podľa špeciálnych pokynov výrobcu), pretože premosťovací kondenzátor filtra musí byť uzemnený, aby fungoval. Všeobecnou metódou uzemnenia je nielen pripojenie filtra ku kovovému puzdru, ale aj pripojenie puzdra filtra pomocou hrubších drôtov.
Pripojte k uzemňovaciemu bodu zariadenia. Čím nižšia je impedancia zeme, tým lepší je filtračný efekt.
Filter by mal byť inštalovaný čo najbližšie k prívodu energie. Vstupné a výstupné konce filtra by mali byť čo najďalej, aby sa zabránilo priamemu prepojeniu rušivých signálov zo vstupného konca na výstupný koniec.
2) Pridajte výstupný filter na výstup napájacieho zdroja. Pridanie vysokofrekvenčných kondenzátorov, zvýšenie indukčnosti tlmivky výstupného filtra a kapacity filtračného kondenzátora môže potlačiť šum v diferenciálnom režime. Ak je paralelne zapojených viacero kondenzátorov, efekt bude lepší. 3.2 Vysokofrekvenčný transformátor
Nainštalujte RC absorpčnú sieť na primárnu stranu, sekundárnu stranu vysokofrekvenčného transformátora, medzi póly C a E spínacej trubice a na výstupnú usmerňovaciu diódu.
3.3 Technológia mäkkého spínania
Aplikácia technológie mäkkého prepínania pomáha znižovať elektromagnetické rušenie, pretože výkonové MOSFET a IGBT sú zapnuté pri nulovom napätí a vypnuté pri nulovom prúde a dióda rýchleho obnovenia je tiež jemne vypnutá, čo môže znížiť spotrebu energie v napájaní. obvod. Di/dt a dv/dt napájacieho zariadenia môžu znížiť úroveň EMI. Experimentmi je dokázané, že technológia mäkkého spínania má len určitý vplyv na potlačenie vyšších harmonických zvlnenia.
3.4 Technológia aktívneho potlačenia bežného rušenia
Technológia aktívneho potlačenia rušenia v bežnom režime je metóda prijímania opatrení zo zdrojov hluku na potlačenie rušenia v bežnom režime. Myšlienkou tejto metódy je pokúsiť sa extrahovať kompenzačné EMI šumové napätie z hlavného obvodu, ktoré je úplne opačné ako priebeh hlavného spínacieho napätia, ktorý spôsobuje EMI, a použiť ho na vyrovnanie vplyvu pôvodného spínacieho napätia.
3,5 doska plošných spojov
Prax ukázala, že rozloženie komponentov a návrh zapojenia dosky plošných spojov majú veľký vplyv na EMC výkon spínaného zdroja. Existujú tiež vysokonapäťové napájacie prípojnice, ako aj niektoré vysokofrekvenčné výkonové spínače a magnetické komponenty. Ako rozumne usporiadať polohu súčiastok v obmedzenom priestore plošného spoja priamo ovplyvní výkon každého komponentu v obvode proti rušeniu. a spoľahlivosť obvodu.
3.5.1 Vplyv impedancie vodiča
Analýzou charakteristickej impedancie tlačeného drôtu sa vyberie spôsob umiestnenia, dĺžka, šírka a spôsob rozloženia tlačeného drôtu.
Charakteristická impedancia jedného vodiča pozostáva z jednosmerného odporu R a vlastnej indukčnosti L
Z=R plus jωL(1) L=2lln(2)
Vo vzorci: l - dĺžka drôtu;
b - šírka drôtu.
Je zrejmé, že čím kratšia je vytlačená čiara l, tým menší je odpor R DC; súčasne zvýšenie šírky a hrúbky vytlačenej čiary môže tiež znížiť odpor DC R.
Zo vzorca (2) je zrejmé, že čím kratšia je dĺžka l tlačenej čiary, tým menšia je vlastná indukčnosť L a zväčšovanie šírky b tlačenej čiary môže tiež znížiť vlastnú indukčnosť L. Charakteristická impedancia viacnásobné vytlačené čiary sa neskladajú len z jednosmerného odporu R a vlastnej indukčnosti L, ale majú vplyv aj na vzájomnú indukčnosť M a vzájomnú indukčnosť M neovplyvňuje len dĺžka a šírka tlačených čiar, ale aj vzdialenosť medzi tlačené čiary. hrať dôležitú úlohu. M=2l(3)
Vo vzorci: s——vzdialenosť medzi dvoma čiarami, zväčšenie vzdialenosti medzi dvoma čiarami môže znížiť vzájomnú indukčnosť.
Vzhľadom na vyššie uvedený jav by sa pri navrhovaní dosky plošných spojov mala čo najviac znížiť impedancia elektrického vedenia a uzemňovacieho vedenia, pretože elektrické vedenie, uzemňovacie vedenie a iné tlačené vedenia majú indukčnosť, keď napájací zdroj prúd sa výrazne mení, spôsobí to veľký veľký pokles napätia a pokles napätia uzemňovacieho vodiča je dôležitým faktorom pri vytváraní verejného impedančného rušenia, takže uzemňovací vodič by sa mal čo najviac skrátiť a napájací vodič a uzemňovací vodič by mal byť čo najviac zhrubnutý.
Pri návrhu obojstranných dosiek s plošnými spojmi by sa okrem maximálneho zahustenia elektrického vedenia a uzemňovacieho vedenia mal medzi zemné vedenie a elektrické vedenie inštalovať oddeľovací kondenzátor s dobrými vysokofrekvenčnými charakteristikami. Okrem toho neprevádzkujte paralelne dve tlačené signálne linky. Ak sa paralelnému zapojeniu nedá vyhnúť, dá sa to napraviť nasledujúcimi metódami: 1) Pridajte uzemňovací vodič medzi dve signálne vedenia na tienenie;
2) Udržujte vzdialenosť medzi dvoma paralelnými signálovými vedeniami čo najďalej, aby ste znížili vplyv elektromagnetického poľa medzi týmito dvoma vedeniami;
3) Smer prúdu pretekajúceho dvoma paralelnými signálnymi vedeniami je opačný. (Účelom je znížiť indukovaný magnetický tok)
3.5.2 Usporiadanie komponentov
Pri navrhovaní dosky s plošnými spojmi je zvyčajne ťažké vyhnúť sa zdroju rušenia a obeti kvôli obmedzeniu pracovných podmienok. Teraz sa pokúste poskladať vzájomne súvisiace komponenty, aby ste predišli interferencii spôsobenej príliš dlhými vytlačenými čiarami, pretože komponenty sú príliš ďaleko; navyše umiestnite vstupný signál a výstupný signál čo najbližšie k portu elektródy. , aby sa predišlo rušeniu spôsobenému väzbovými cestami.
4 štrukturálne opatrenia
Tienenie je dôležitým a účinným prostriedkom na riešenie problémov s elektromagnetickou kompatibilitou
