Proiectare anti-interferență a sursei de alimentare cu comutare
Proiectarea EMC a sursei de alimentare cu comutare ar trebui să ia în considerare următoarele aspecte:
1) filtrul
2) Transformator de înaltă frecvență
3) Tehnologia de comutare soft 4) Suprimarea activă a interferenței în modul comun
5) Proiectarea EMC a cablajului plăcii de circuit imprimat
Măsuri de proiectare 3EMC
3.1 filtru
Filtrarea este o metodă de suprimare a perturbărilor conduse. De exemplu, conectarea unui filtru la capătul de intrare al sursei de alimentare poate suprima zgomotul din rețeaua de alimentare de la invadarea sursei de alimentare în sine și, de asemenea, poate suprima interferențele generate de sursa de comutație și alimentate înapoi la rețeaua de alimentare. Fiind o unitate importantă pentru suprimarea interferenței de conducție a liniei de alimentare, filtrul de putere joacă un rol extrem de important în proiectarea compatibilității electromagnetice a echipamentului sau a sistemului. Nu numai că poate suprima interferența de conducție pe linia de transmisie, dar are și un efect semnificativ de suprimare asupra emisiei radiate pe linia de transmisie. În circuitul de filtru, selectarea condensatoarelor de trecere, a condensatoarelor cu trei terminale și a inelelor magnetice de ferită poate îmbunătăți caracteristicile filtrului circuitului. Proiectarea adecvată sau selectarea filtrelor adecvate și instalarea corectă a filtrelor sunt componente importante ale tehnologiei anti-interferențe. Măsurile specifice sunt următoarele: 1) Instalați un filtru de putere la borna de intrare AC, iar circuitul acestuia este prezentat în Figura 1. În figură, Ld și Cd sunt folosite pentru a suprima zgomotul în modul diferențial. În general, Ld este 100-700 μH, iar Cd este 1-10 μF. Lc și Cc sunt folosite pentru a suprima zgomotul în modul comun și pot fi ajustate în funcție de condițiile reale.
Toate filtrele de alimentare trebuie să fie împământate (cu excepția celor care nu au voie să fie împământate conform instrucțiunilor speciale ale producătorului), deoarece condensatorul de bypass de mod comun al filtrului trebuie să fie împământat pentru a funcționa. Metoda generală de împământare este nu numai conectarea filtrului la carcasa metalică, ci și conectarea carcasei filtrului cu fire mai groase.
Conectați-vă la punctul de împământare al echipamentului. Cu cât impedanța la sol este mai mică, cu atât efectul de filtrare este mai bun.
Filtrul trebuie instalat cât mai aproape de priza de alimentare. Capetele de intrare și de ieșire ale filtrului ar trebui să fie cât mai îndepărtate posibil pentru a evita semnalele de interferență de la cuplarea directă de la capătul de intrare la capătul de ieșire.
2) Adăugați un filtru de ieșire la ieșirea sursei de alimentare. Adăugarea de condensatoare de înaltă frecvență, creșterea inductanței inductorului filtrului de ieșire și a capacității condensatorului filtrului poate suprima zgomotul în mod diferențial. Dacă mai mulți condensatori sunt conectați în paralel, efectul va fi mai bun. 3.2 Transformator de înaltă frecvență
Instalați o rețea de absorbție RC pe partea primară, pe partea secundară a transformatorului de înaltă frecvență, între polii C și E ai tubului comutatorului și pe dioda redresoare de ieșire.
3.3 Tehnologia de comutare soft
Aplicarea tehnologiei de comutare soft ajută la reducerea interferențelor electromagnetice, deoarece puterea MOSFET și IGBT sunt pornite la tensiune zero și oprite la curent zero, iar dioda de recuperare rapidă este, de asemenea, soft off, ceea ce poate reduce consumul de energie în putere. circuit. Di/dt și dv/dt ale dispozitivului de alimentare pot reduce nivelul EMI. Se dovedește prin experimente că tehnologia de comutare soft are doar un anumit efect asupra suprimarii armonicilor de ordin înalt ale ondulației.
3.4 Tehnologia de suprimare activă a interferenței în modul comun
Tehnologia de suprimare activă a interferenței în mod comun este o metodă de luare a măsurilor din sursele de zgomot pentru a suprima interferențele în modul comun. Ideea acestei metode este de a încerca să extrageți o tensiune de zgomot de compensare EMI din circuitul principal care este complet opusă formei de undă a tensiunii de comutare principale care provoacă EMI și să o utilizați pentru a echilibra influența tensiunii de comutare inițiale.
3.5 placă de circuit imprimat
Practica a demonstrat că aspectul componentelor și designul cablajului plăcii imprimate au o mare influență asupra performanței EMC a sursei de alimentare comutatoare. Există, de asemenea, bare de alimentare de înaltă tensiune, precum și unele întrerupătoare de putere de înaltă frecvență și componente magnetice. Cum să aranjați în mod rezonabil poziția componentelor în spațiul limitat al plăcii imprimate va afecta direct performanța anti-interferență a fiecărei componente din circuit. și fiabilitatea circuitului.
3.5.1 Influența impedanței firului
Analizând impedanța caracteristică a firului imprimat, se selectează metoda de plasare, lungimea, lățimea și metoda de aranjare a firului imprimat.
Impedanța caracteristică a unui singur fir constă din rezistența DC R și auto-inductanța L
Z=R plus jωL(1) L=2lln(2)
În formula: l - lungimea firului;
b - lățimea firului.
Evident, cu cât linia imprimată l este mai scurtă, cu atât rezistența DC R este mai mică; în același timp, creșterea lățimii și grosimii liniei imprimate poate reduce și rezistența DC R.
Din formula (2) se poate observa că, cu cât lungimea l a liniei imprimate este mai mică, cu atât auto-inductanța L este mai mică și creșterea lățimii b a liniei imprimate poate reduce, de asemenea, auto-inductanța L. Impedanța caracteristică a liniile imprimate multiple nu sunt compuse numai din rezistența DC R și auto-inductanța L, ci are și influența inductanței reciproce M, iar inductanța reciprocă M nu este afectată numai de lungimea și lățimea liniilor imprimate, ci și de distanța dintre linii imprimate. joaca un rol important. M=2l(3)
În formula: s——distanța dintre cele două linii, creșterea distanței dintre cele două linii poate reduce inductanța reciprocă.
Având în vedere fenomenul de mai sus, la proiectarea plăcii de circuit imprimat, impedanța liniei de alimentare și a liniei de masă ar trebui redusă cât mai mult posibil, deoarece linia de alimentare, linia de masă și alte linii imprimate au inductanță, atunci când sursa de alimentare curentul se schimbă foarte mult, va produce o cădere mare de tensiune, iar căderea de tensiune a firului de împământare este un factor important în formarea interferențelor publice de impedanță, astfel încât firul de împământare ar trebui scurtat cât mai mult posibil, iar firul de alimentare și firul de împământare trebuie îngroșat cât mai mult posibil.
La proiectarea plăcilor imprimate pe două fețe, pe lângă îngroșarea cât mai mult posibil a liniei de alimentare și a liniei de masă, trebuie instalat un condensator de decuplare cu caracteristici bune de frecvență înaltă între linia de masă și linia de alimentare. În plus, nu rulați două linii de semnal imprimate în paralel. Dacă nu se poate evita cablarea paralelă, aceasta poate fi remediată prin următoarele metode: 1) Adăugați un fir de împământare între cele două linii de semnal pentru ecranare;
2) Păstrați pe cât posibil distanța dintre cele două linii de semnal paralele pentru a reduce influența câmpului electromagnetic dintre cele două linii;
3) Direcția curentului care curge prin cele două linii de semnal paralele este opusă. (Scopul este reducerea fluxului magnetic indus)
3.5.2 Dispunerea componentelor
Atunci când proiectați o placă de circuit imprimat, este de obicei dificil să evitați sursa de interferență și victima din cauza limitării condițiilor de lucru. În acest moment, încercați să puneți împreună componentele interconectate pentru a evita interferențele cauzate de liniile imprimate prea lungi, deoarece componentele sunt prea departe; mai mult, plasați semnalul de intrare și semnalul de ieșire lângă portul de plumb cât mai mult posibil. , pentru a evita interferența datorată căilor de cuplare.
4 măsuri structurale
Ecranarea este un mijloc important și eficient de a rezolva problemele de compatibilitate electromagnetică
