EMC оптимизирана проектна схема за печатна платка на импулсно захранване
Пътят на смущението на шума от преобразувател тип превключвател осигурява условия за свързване на източника на смущения и смущаващото оборудване, а изследването на смущенията в общ режим и смущенията в диференциалния режим е особено важно. Основно анализира високочестотните модели на основните компоненти на веригата, както и моделите на веригата на шума в общ режим и диференциален режим, предоставяйки полезна помощ за дизайна за оптимизиране на електромагнитната съвместимост на печатни платки за превключващо захранване.
Смущенията в общ режим и смущенията в диференциалния режим на импулсните захранвания имат различни ефекти върху веригата. Обикновено шумът от диференциалния режим доминира при ниски честоти, а шумът от общ режим доминира при високи честоти. Освен това радиационният ефект на общия ток обикновено е много по-голям от този на диференциалния ток. Следователно е необходимо да се прави разлика между смущения в диференциален режим и смущения в общ режим в захранващите устройства.
За да направим разлика между смущения в диференциален режим и смущения в общ режим, първо трябва да проучим основния режим на свързване на импулсното захранване. Въз основа на това можем да установим вериги за диференциален режим на шумов ток и общ режим на шумов ток. Проводимостта на импулсното захранване включва главно:
Базирано на верига проводящо свързване, капацитивно свързване, индуктивно свързване и комбинация от тези методи на свързване.
1 Модели на пътя на шума в общ режим и диференциален режим
В импулсните захранващи устройства шумът в общ режим и шумът в диференциалния режим се образуват поради капацитета на свързване CW между първичната и вторичната намотка на високочестотните трансформатори, паразитния капацитет CK между захранващите тръби и радиаторите, паразитните параметри на захранващите тръби себе си и взаимната индуктивност, самоиндуктивността, взаимния капацитет, собствения капацитет, импеданса и други паразитни параметри, образувани от взаимно свързване между печатни проводници, което води до смущения в общ режим и диференциален режим. На базата на анализа на моделите на паразитни параметри на съпротивление, индуктивност и капацитет на устройства за превключване на мощността, трансформатори и печатни проводници може да се получи модел на пътя на шумовия ток на преобразувателя.
Високочестотни модели на основните компоненти на веригата 2
Вътрешната паразитна индуктивност и капацитет на превключвателя на захранването влияят върху високочестотната производителност на веригата. Тези кондензатори предизвикват протичане на високочестотен ток на смущение към металния субстрат и между превключвателя на захранването и радиатора има разсеян кондензатор CK. От съображения за безопасност радиаторът обикновено е заземен, осигурявайки общ режим на шума.
По време на работа на PWM преобразуватели, заедно с работата на превключващите устройства се генерира шум от общ режим. Както е показано на фигура 1, за полумостов преобразувател напрежението на утечка на превключвателя Q1 винаги е U1, а потенциалът на източника варира между 0 и U1/2 с промяната на състоянието на превключвателя; Потенциалът на източника на Q2 винаги е 0, а потенциалът на изтичане варира между 0 и U1/2. За да се поддържа добър контакт между превключвателната тръба и радиатора, често се добавят изолационни уплътнения или силикон с добра топлопроводимост между дъното на превключващата тръба и радиатора. Това води до наличието на паралелен свързващ кондензатор CK между точка А и земята. Когато състоянието на превключвателните тръби Q1 и Q2 се промени, причинявайки промяна в потенциала на точка А, шумовият ток Ik ще се генерира на CK, както е показано на фигура 2. Токът протича от радиатора към корпуса, който има импеданс на свързване с главната захранваща линия, образувайки път на шума в общ режим, както е показано с пунктираната линия на Фигура 2. Следователно токът на шум в общ режим генерира спад на напрежението върху импеданса на свързване Z между земята и главната електропровода, образувайки шум в общ режим.
