Εμπειρία σχεδιασμού EMI τροφοδοτικού μεταγωγής
1. Πηγή EMI τροφοδοσίας μεταγωγής
Οι πηγές παρεμβολής EMI του τροφοδοτικού μεταγωγής αντανακλώνται κυρίως στον σωλήνα διακόπτη ισχύος, στη δίοδο ανορθωτή, στον μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας κ.λπ. χτυπήματα και εξωτερική ακτινοβολία.
(1) Σωλήνας διακόπτη ισχύος
Ο σωλήνας του διακόπτη τροφοδοσίας λειτουργεί σε κατάσταση ταχείας εναλλαγής κύκλου On-Off και τα dv/dt και di/dt αλλάζουν γρήγορα. Επομένως, ο σωλήνας διακόπτη ισχύος δεν είναι μόνο η κύρια πηγή παρεμβολής της σύζευξης ηλεκτρικού πεδίου, αλλά και η κύρια πηγή παρεμβολής της σύζευξης μαγνητικού πεδίου.
(2) Μετασχηματιστής υψηλής συχνότητας
Η πηγή EMI του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας συγκεντρώνεται στον μετασχηματισμό ταχέως κύκλου di/dt που αντιστοιχεί στην επαγωγή διαρροής, επομένως ο μετασχηματιστής υψηλής συχνότητας είναι μια σημαντική πηγή παρεμβολής σύζευξης μαγνητικού πεδίου.
(3) Δίοδος ανορθωτή
Η πηγή EMI της διόδου ανορθωτή αντανακλάται κυρίως στα χαρακτηριστικά ανάστροφης ανάκτησης. Το ασυνεχές σημείο του ρεύματος ανάστροφης ανάκτησης θα δημιουργήσει υψηλά dv/dt στην αυτεπαγωγή (επαγωγή μολύβδου, αδέσποτη αυτεπαγωγή κ.λπ.), με αποτέλεσμα ισχυρές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές.
(4) PCB
Για την ακρίβεια, το PCB είναι το κανάλι σύζευξης για τις προαναφερθείσες πηγές παρεμβολών και η ποιότητα του PCB αντιστοιχεί άμεσα στην καταστολή των προαναφερόμενων πηγών EMI.
2. Ταξινόμηση καναλιών μετάδοσης EMI της τροφοδοσίας μεταγωγής
(1) Κανάλι μετάδοσης για διεξαχθείσες παρεμβολές
(1) Χωρητικός σύνδεσμος
(2) Επαγωγική σύζευξη
(3) Αντιστατική σύζευξη
ένα. Σύζευξη αγωγιμότητας αντίστασης που δημιουργείται από την εσωτερική αντίσταση του δημόσιου τροφοδοτικού
σι. Σύζευξη αγωγιμότητας αντίστασης που δημιουργείται από σύνθετη αντίσταση κοινής γείωσης
ντο. Σύζευξη αγωγιμότητας αντίστασης που δημιουργείται από σύνθετη αντίσταση κοινής γραμμής
(2) Κανάλι μετάδοσης παρεμβολής ακτινοβολίας
(1) Στο τροφοδοτικό μεταγωγής, τα εξαρτήματα και τα καλώδια που μπορούν να αποτελέσουν την πηγή παρεμβολής ακτινοβολίας μπορούν να θεωρηθούν ως κεραίες, έτσι ώστε η θεωρία του ηλεκτρικού διπόλου και του μαγνητικού διπόλου να μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ανάλυση. Οι δίοδοι, οι πυκνωτές και οι σωλήνες διακόπτη ισχύος μπορούν να θεωρηθούν ως ηλεκτρικά δίπολα, τα πηνία επαγωγής μπορούν να θεωρηθούν ως μαγνητικά δίπολα.
(2) Όταν δεν υπάρχει ασπίδα, το κανάλι μετάδοσης των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που παράγονται από ηλεκτρικά δίπολα και μαγνητικά δίπολα είναι ο αέρας (που μπορεί να θεωρηθεί ελεύθερος χώρος).
(3) Όταν υπάρχει προστατευτικό σώμα, εξετάστε τα κενά και τις οπές του σώματος θωράκισης και αναλύστε και επεξεργαστείτε σύμφωνα με το μαθηματικό μοντέλο του πεδίου διαρροής.
3. Εννέα σημαντικά μέτρα για την καταστολή της τροφοδοσίας μεταγωγής μέσω EMI
Σε ένα τροφοδοτικό μεταγωγής, οι ξαφνικές αλλαγές στην τάση και το ρεύμα, δηλαδή τα υψηλά dv/dt και di/dt, είναι οι κύριες αιτίες EMI. Τα τεχνικά μέτρα σχεδιασμού EMC για την υλοποίηση της τροφοδοσίας μεταγωγής βασίζονται κυρίως στα ακόλουθα δύο σημεία:
(1) Ελαχιστοποιήστε την πηγή παρεμβολών που δημιουργείται από το ίδιο το τροφοδοτικό, χρησιμοποιήστε τη μέθοδο καταστολής παρεμβολών ή δημιουργήστε εξαρτήματα και κυκλώματα με λιγότερες παρεμβολές και κάντε μια λογική διάταξη.
(2) Καταργήστε το EMI του τροφοδοτικού και βελτιώστε το EMS του τροφοδοτικού μέσω γείωσης, φιλτραρίσματος, θωράκισης και άλλων τεχνολογιών.
Ξεχωριστά, τα εννέα κύρια μέτρα είναι:
(1) Μειώστε τα dv/dt και di/dt (μειώστε την τιμή αιχμής του, επιβραδύνετε την κλίση του)
(2) Λογική εφαρμογή βαρίστορ για μείωση της τάσης υπέρτασης
(3) Το δίκτυο απόσβεσης καταστέλλει την υπέρβαση
(4) Οι δίοδοι με χαρακτηριστικά μαλακής ανάκτησης χρησιμοποιούνται για τη μείωση του EMI υψηλής συχνότητας
(5) Διόρθωση συντελεστή ενεργού ισχύος και άλλες τεχνικές αρμονικής διόρθωσης
(6) Χρησιμοποιήστε ένα λογικά σχεδιασμένο φίλτρο γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας
(7) Λογική επεξεργασία γείωσης
(8) Αποτελεσματικά μέτρα θωράκισης
(9) Λογικός σχεδιασμός PCB
4. Έλεγχος επαγωγής διαρροής μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας
Η αυτεπαγωγή διαρροής του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας είναι ένας από τους σημαντικούς λόγους για την αιχμή τάσης απενεργοποίησης του σωλήνα διακόπτη ισχύος. Επομένως, ο έλεγχος της επαγωγής διαρροής γίνεται το πρωταρχικό πρόβλημα για την επίλυση του EMI που προκαλείται από τον μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας.
Υπάρχουν δύο σημεία εισόδου για τη μείωση της επαγωγής διαρροής των μετασχηματιστών υψηλής συχνότητας: ηλεκτρικός σχεδιασμός και σχεδιασμός διεργασιών!
(1) Επιλέξτε έναν κατάλληλο μαγνητικό πυρήνα για τη μείωση της επαγωγής διαρροής. Η αυτεπαγωγή διαρροής είναι ανάλογη με το τετράγωνο του αριθμού των στροφών στην κύρια πλευρά, η μείωση του αριθμού των στροφών θα μειώσει σημαντικά την αυτεπαγωγή διαρροής.
(2) Μειώστε το στρώμα μόνωσης μεταξύ των περιελίξεων. Τώρα υπάρχει ένα μονωτικό στρώμα που ονομάζεται "φιλμ χρυσού" με πάχος 20-100um και τάση διάσπασης παλμού αρκετών χιλιάδων βολτ.
(3) Αυξήστε τη σύζευξη μεταξύ των περιελίξεων και μειώστε την επαγωγή διαρροής.
5. Θωράκιση μετασχηματιστών υψηλής συχνότητας
Προκειμένου να αποτραπεί η παρεμβολή του μαγνητικού πεδίου διαρροής του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας στα γύρω κυκλώματα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια προστατευτική ταινία για την προστασία της διαρροής του μαγνητικού πεδίου του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Η προστατευτική ταινία είναι γενικά κατασκευασμένη από φύλλο χαλκού, τυλίγεται γύρω από το εξωτερικό του μετασχηματιστή και γειώνεται. Η προστατευτική ταινία είναι ένας δακτύλιος βραχυκυκλώματος σε σχέση με το πεδίο διαρροής, καταστέλλοντας έτσι τη διαρροή του πεδίου διαρροής σε μεγαλύτερο εύρος.
Για μετασχηματιστές υψηλής συχνότητας, θα υπάρξει σχετική μετατόπιση μεταξύ των μαγνητικών πυρήνων και μεταξύ των περιελίξεων, η οποία θα προκαλέσει θόρυβο (ούρλιαγμα, κραδασμούς) στη λειτουργία του μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας. Για την αποφυγή αυτού του θορύβου, ο μετασχηματιστής πρέπει να σκληρυνθεί:
(1) Χρησιμοποιήστε εποξική ρητίνη για να συνδέσετε τις τρεις επιφάνειες επαφής του μαγνητικού πυρήνα (όπως ο μαγνητικός πυρήνας EE, EI) για να καταστείλετε τη δημιουργία σχετικής μετατόπισης.
(2) Χρησιμοποιήστε κόλλα "γυάλινες χάντρες" (Glass beads) για να κολλήσετε τον μαγνητικό πυρήνα, το αποτέλεσμα είναι καλύτερο.
