Princípy návrhu transformátora EMC pre spínané napájacie zdroje Flyback
S rozvojom technológie výkonových polovodičových zariadení, spínaného napájacieho zdroja s vysokým pomerom výkonu k objemu a charakteristikami vysokej účinnosti je v moderných priemyselných a komerčných prístrojoch a zariadeniach na všetkých úrovniach široko používaný a s neustálym zlepšovaním taktovacej frekvencie. Problém elektromagnetickej kompatibility zariadení (EMC) pritiahol širokú pozornosť. Dizajn EMC sa stal vývojom spínaného zdroja a návrhom základných a dôležitých prepojení.
V počiatočných štádiách vývoja produktu je potrebné zvážiť potlačenie šumu elektromagnetického rušenia (EMI). Často je potrebné pridať filtre elektrického vedenia na potlačenie elektromagnetického rušenia 11l. Spoliehanie sa na potlačenie rušenia výlučne na vstupnom filtri však často vedie k zvýšeniu indukčnosti a zvýšenej kapacity komponentov vo filtri. Zvýšenie indukčnosti zvyšuje veľkosť; zvýšenie kapacity je obmedzené normami unikajúceho prúdu. Ostatné časti obvodu, ak sú správne navrhnuté, môžu vykonávať podobnú prácu ako filter. Tento dokument navrhuje metódu fázovo suchého vinutia s aktívnym uzlom pre transformátory, metódu návrhu, ktorá nielen zmenšuje veľkosť filtra elektrického vedenia, ale tiež znižuje náklady.
Flyback spínaný napájací zdroj rušený bežným režimom
Pod rušivým šumom elektronických zariadení sa rozumie: elektromagnetické rušenie vo forme šumového prúdu vedeného cez elektrické vedenie do prostredia verejnej elektrickej siete, keď je zariadenie pripojené k prevádzke napájacej siete. Vedené rušenie sa delí na rušenie so spoločným režimom a rušenie v diferenciálnom režime. Rušivý prúd bežného režimu v nulovom vedení a fáza fázového vedenia sú rovnaké; diferenciálny režim interferenčného prúdu v nulovom vedení a fáza fázového vedenia na opačnej. Interferencia diferenciálneho režimu na celkovom príspevku rušenia vedenia je malá a hlavne koncentrovaná na nízkofrekvenčnom konci spektra šumu, je ľahšie ju inhibovať; rušenie v bežnom režime na príspevku rušenia vedenia je väčšie a hlavne v strednofrekvenčných a vysokofrekvenčných pásmach spektra šumu. Potlačenie rušenia vedeného spoločným režimom je náročným bodom pri návrhu elektronických zariadení vedených EMC, ale aj hlavnou úlohou.
V obvode flyback spínaného zdroja je niekoľko uzlov, kde sa napätie dramaticky mení. Na rozdiel od iných uzlov v obvode, kde je potenciál relatívne stabilný, napätia v týchto uzloch obsahujú vysokofrekvenčné zložky s vysokou intenzitou [2]. Tieto uzly s veľmi aktívnymi zmenami napätia sa nazývajú hlukovo aktívne uzly. Šumovo aktívne uzly sú zdrojom bežného rušenia vedeného v obvodoch spínaného napájacieho zdroja, ktoré pôsobí na rozptylovú kapacitu voči zemi v obvode, aby sa generoval šumový prúd spoločného režimu M .
Spojovacie cesty v obvode sú hlavne 3: od zdroja šumu - výkonová spínacia trubica d-pól prepojená so zemou cez C; od zdroja hluku cez c. Pripojený k sekundárnemu obvodu transformátora a potom spojený so zemou cez C; z prednej a sekundárnej cievky transformátora cez C?C spojenú s jadrom transformátora a potom prepojenú so zemou cez C. Tieto tri prúdy sú hlavnými prispievateľmi k spoločnému šumovému prúdu (znázornené čiernymi šípkami na obrázku 1) . Bežný prúd sa meria vzorkovaním LISN jeho vrátením cez zem na vstupe napájacieho vedenia.
