Дизайн против смущения на импулсно захранване
Дизайнът на EMC на импулсно захранване трябва да вземе предвид следните аспекти:
1) филтър
2) Високочестотен трансформатор
3) Технология за меко превключване 4) Активно потискане на смущенията в общ режим
5) ЕМС проектиране на окабеляване на печатни платки
3EMC проектни мерки
3.1 филтър
Филтрирането е метод за потискане на кондуктивните смущения. Например, свързването на филтър във входния край на захранването може да потисне шума от електрическата мрежа от нахлуване в самото захранване и може също така да потисне смущенията, генерирани от импулсното захранване и върнати обратно към електрическата мрежа. Като важна единица за потискане на смущенията в проводимостта на електропровода, захранващият филтър играе изключително важна роля в дизайна на електромагнитната съвместимост на оборудването или системата. Той може не само да потисне смущенията в проводимостта на преносната линия, но също така има значителен ефект на потискане на излъчените емисии по преносната линия. Във филтърната верига изборът на захранващи кондензатори, кондензатори с три извода и феритни магнитни пръстени може да подобри филтърните характеристики на веригата. Подходящият дизайн или изборът на подходящи филтри и правилната инсталация на филтри са важни компоненти на технологията против смущения. Специфичните мерки са както следва: 1) Инсталирайте захранващ филтър на AC входния терминал и веригата му е показана на фигура 1. На фигурата Ld и Cd се използват за потискане на шума в диференциалния режим. Обикновено Ld е 100-700 μH, а Cd е 1-10 μF. Lc и Cc се използват за потискане на шума в общ режим и могат да се регулират според действителните условия.
Всички захранващи филтри трябва да бъдат заземени (с изключение на тези, които не са разрешени за заземяване според специалните инструкции на производителя), тъй като байпасният кондензатор за общ режим на филтъра трябва да бъде заземен, за да работи. Общият метод за заземяване е не само да свържете филтъра към металния корпус, но и да свържете корпуса на филтъра с по-дебели проводници.
Свържете към заземителната точка на оборудването. Колкото по-нисък е земният импеданс, толкова по-добър е филтриращият ефект.
Филтърът трябва да се монтира възможно най-близо до входа на захранването. Входният и изходният край на филтъра трябва да са възможно най-далече, за да се избегне директно свързване на смущаващи сигнали от входния към изходния край.
2) Добавете изходен филтър на изхода на захранването. Добавянето на високочестотни кондензатори, увеличаването на индуктивността на индуктора на изходния филтър и капацитета на филтърния кондензатор може да потисне шума в диференциалния режим. Ако няколко кондензатора са свързани паралелно, ефектът ще бъде по-добър. 3.2 Високочестотен трансформатор
Инсталирайте RC абсорбционна мрежа на първичната страна, вторичната страна на високочестотния трансформатор, между C и E полюсите на превключващата тръба и на изходния токоизправителен диод.
3.3 Технология за меко превключване
Прилагането на технология за меко превключване помага за намаляване на електромагнитните смущения, тъй като силовите MOSFET и IGBT се включват при нулево напрежение и се изключват при нулев ток, а диодът за бързо възстановяване също е меко изключен, което може да намали консумацията на енергия в мощността верига. Di/dt и dv/dt на захранващото устройство могат да намалят нивото на EMI. Експериментално е доказано, че технологията за меко превключване има само известен ефект върху потискането на високите хармоници на пулсациите.
3.4 Технология за активно потискане на смущения в общ режим
Технологията за активно потискане на смущенията в общ режим е метод за вземане на мерки от източници на шум за потискане на смущенията в общ режим. Идеята на този метод е да се опита да извлече компенсиращо EMI шумово напрежение от главната верига, което е напълно противоположно на основната форма на вълната на напрежението на превключване, което причинява EMI, и да го използва, за да балансира влиянието на първоначалното напрежение на превключване.
3.5 печатна платка
Практиката е доказала, че разположението на компонентите и дизайнът на окабеляването на печатната платка оказват голямо влияние върху характеристиките на ЕМС на импулсното захранване. Има и захранващи шини за високо напрежение, както и някои високочестотни превключватели и магнитни компоненти. Начинът, по който разумно да се подреди позицията на компонентите в ограниченото пространство на печатната платка, ще повлияе пряко на ефективността срещу смущения на всеки компонент във веригата. и надеждност на веригата.
3.5.1 Влияние на импеданса на проводника
Чрез анализиране на характеристичния импеданс на отпечатания проводник се избират методът на поставяне, дължината, ширината и методът на оформление на отпечатания проводник.
Характерният импеданс на единичен проводник се състои от постояннотоково съпротивление R и собствена индуктивност L
Z=R плюс jωL(1) L=2lln(2)
Във формулата: l - дължината на жицата;
b - ширина на проводника.
Очевидно, колкото по-къса е отпечатаната линия l, толкова по-малко е постояннотоковото съпротивление R; в същото време увеличаването на ширината и дебелината на отпечатаната линия може също да намали съпротивлението на постоянен ток R.
Може да се види от формула (2), че колкото по-къса е дължината l на отпечатаната линия, толкова по-малка е собствената индуктивност L и увеличаването на ширината b на отпечатаната линия може също да намали собствената индуктивност L. Характерният импеданс на множество отпечатани линии не само се състои от постояннотоково съпротивление R и самоиндуктивност L, но има и влиянието на взаимната индуктивност M, а взаимната индуктивност M не се влияе само от дължината и ширината на отпечатаните линии, но и от разстоянието между печатни редове. играят важна роля. M=2l(3)
Във формулата: s——разстоянието между двете линии, увеличаването на разстоянието между двете линии може да намали взаимната индуктивност.
С оглед на горното явление, при проектирането на печатната платка, импедансът на захранващата линия и заземителната линия трябва да бъде намален възможно най-много, тъй като захранващата линия, заземителната линия и другите печатни линии имат индуктивност, когато захранването токът се променя значително, той ще доведе до голям голям спад на напрежението, а спадът на напрежението на заземяващия проводник е важен фактор за образуването на смущения в обществения импеданс, така че заземяващият проводник трябва да бъде съкратен възможно най-много, а захранващият проводник и заземяващата жица трябва да бъде удебелена колкото е възможно повече.
При проектирането на двустранни печатни платки, в допълнение към удебеляването на електропровода и заземяващата линия, доколкото е възможно, трябва да се монтира разделителен кондензатор с добри високочестотни характеристики между заземяващата линия и захранващата линия. В допълнение, не пускайте две отпечатани сигнални линии успоредно. Ако паралелното окабеляване не може да бъде избегнато, то може да се поправи чрез следните методи: 1) Добавете заземяващ проводник между двете сигнални линии за екраниране;
2) Спазвайте възможно най-голямото разстояние между двете успоредни сигнални линии, за да намалите влиянието на електромагнитното поле между двете линии;
3) Посоката на тока, протичащ през двете успоредни сигнални линии, е противоположна. (Целта е да се намали индуцираният магнитен поток)
3.5.2 Разположение на компонентите
При проектирането на печатна платка обикновено е трудно да се избегнат източникът на смущения и жертвата поради ограничението на условията на работа. В този момент се опитайте да поставите взаимосвързаните компоненти заедно, за да избегнете смущения, причинени от твърде дълги отпечатани линии, тъй като компонентите са твърде далече; освен това, поставете входния сигнал и изходния сигнал възможно най-близо до изводния порт. , за да избегнете смущения, дължащи се на свързващи пътища.
4 устройствени мерки
Екранирането е важно и ефективно средство за решаване на проблеми с електромагнитната съвместимост
