Hakkurivirtalähteen häiriönestosuunnittelu
Hakkuriteholähteen EMC-suunnittelussa tulee ottaa huomioon seuraavat näkökohdat:
1) suodatin
2) Korkeataajuinen muuntaja
3) Pehmeä kytkentätekniikka 4) Aktiivinen yhteismoodihäiriöiden vaimennus
5) Painetun piirilevyn johdotuksen EMC-suunnittelu
3EMC-suunnittelutoimenpiteet
3.1 suodatin
Suodatus on tapa vaimentaa johtuvia häiriöitä. Esimerkiksi suodattimen kytkeminen virtalähteen tulopäähän voi estää sähköverkon melun tunkeutumasta itse virtalähteeseen, ja se voi myös vaimentaa hakkuriteholähteen tuottamia ja takaisin sähköverkkoon syötettyjä häiriöitä. Tehosuodattimella on tärkeä rooli voimalinjan johtavuushäiriöiden vaimentamisessa ja sillä on erittäin tärkeä rooli laitteen tai järjestelmän sähkömagneettisen yhteensopivuuden suunnittelussa. Se ei voi vain vaimentaa siirtojohdon johtumishäiriöitä, vaan sillä on myös merkittävä vaimennusvaikutus siirtojohdon säteilypäästöihin. Suodatinpiirissä läpivientikondensaattoreiden, kolminapaisten kondensaattoreiden ja ferriittimagneettisten renkaiden valinta voi parantaa piirin suodatinominaisuuksia. Asianmukainen suunnittelu tai sopivien suodattimien valinta ja suodattimien oikea asennus ovat tärkeitä osia häiriöntorjuntatekniikassa. Tarkat toimenpiteet ovat seuraavat: 1) Asenna tehosuodatin AC-tuloliittimeen ja sen piiri on esitetty kuvassa 1. Kuvassa Ld:tä ja Cd:tä käytetään vaimentamaan differentiaalimoodin kohinaa. Yleensä Ld on 100-700 μH ja Cd on 1-10 μF. Lc:tä ja Cc:tä käytetään vaimentamaan yhteistilan kohinaa, ja niitä voidaan säätää todellisten olosuhteiden mukaan.
Kaikki virtalähteen suodattimet on maadoitettava (paitsi ne, joita ei saa maadoittaa valmistajan erityisohjeiden mukaan), koska suodattimen yhteismuotoinen ohituskondensaattori on maadoitettava toimimaan. Yleinen maadoitusmenetelmä ei ole vain suodattimen liittäminen metallikoteloon, vaan myös suodattimen kotelon liittäminen paksummilla johtimilla.
Yhdistä laitteen maadoituspisteeseen. Mitä pienempi maaimpedanssi, sitä parempi suodatusvaikutus.
Suodatin tulee asentaa mahdollisimman lähelle virransyöttöä. Suodattimen tulo- ja lähtöpäiden tulee olla mahdollisimman kaukana, jotta vältetään häiriösignaalit, jotka kytkeytyvät suoraan tulopäästä lähtöpäähän.
2) Lisää lähtösuodatin virtalähteen lähtöön. Korkeataajuisten kondensaattoreiden lisääminen, lähtösuodattimen induktanssin induktanssin ja suodatinkondensaattorin kapasiteetin lisääminen voi vaimentaa differentiaalitilan kohinaa. Jos useita kondensaattoreita on kytketty rinnan, vaikutus on parempi. 3.2 Korkeataajuinen muuntaja
Asenna RC-absorptioverkko suurtaajuisen muuntajan ensiöpuolelle, toisiopuolelle, kytkinputken C- ja E-napojen väliin ja lähtötasasuuntaajadiodille.
3.3 Pehmeä kytkentätekniikka
Pehmeän kytkentätekniikan soveltaminen auttaa vähentämään sähkömagneettisia häiriöitä, koska teho MOSFET ja IGBT kytketään päälle nollajännitteellä ja sammutetaan nollavirralla, ja myös nopea palautusdiodi on pehmeästi pois päältä, mikä voi vähentää tehon virrankulutusta. piiri. Teholaitteen di/dt ja dv/dt voivat alentaa EMI-tasoa. Kokeiluissa on todistettu, että pehmeä kytkentätekniikka vaikuttaa vain tiettyyn määrään aaltoilun korkean kertaluvun harmonisten vaimentamiseen.
3.4 Yhteisen tilan häiriön aktiivinen vaimennustekniikka
Yhteisen tilan häiriön aktiivinen vaimennustekniikka on menetelmä, jolla suoritetaan toimenpiteitä kohinalähteistä yhteistilan häiriön vaimentamiseksi. Tämän menetelmän ideana on yrittää poimia pääpiiristä kompensoiva EMI-kohinajännite, joka on täysin päinvastainen EMI:n aiheuttavan pääkytkentäjännitteen aaltomuodon kanssa, ja käyttää sitä tasapainottamaan alkuperäisen kytkentäjännitteen vaikutusta.
3.5 piirilevy
Käytäntö on osoittanut, että piirilevyn komponenttien asettelulla ja johdotussuunnittelulla on suuri vaikutus hakkuriteholähteen EMC-suorituskykyyn. Siellä on myös korkeajännitteisiä virtakiskoja sekä joitain korkeataajuisia virtakytkimiä ja magneettikomponentteja. Se, kuinka järkevästi järjestää komponenttien sijainti piirilevyn rajoitetussa tilassa, vaikuttaa suoraan piirin kunkin komponentin häiriönestokykyyn. ja piirien luotettavuus.
3.5.1 Johdinimpedanssin vaikutus
Analysoimalla painetun langan ominaisimpedanssia valitaan painetun langan sijoitustapa, pituus, leveys ja asettelutapa.
Yhden johdon ominaisimpedanssi koostuu tasavirtaresistanssista R ja itseinduktanssista L
Z=R plus jωL(1) L=2lln(2)
Kaavassa: l - langan pituus;
b - langan leveys.
Ilmeisesti mitä lyhyempi painettu viiva l, sitä pienempi DC-resistanssi R; samaan aikaan painetun viivan leveyden ja paksuuden lisääminen voi myös vähentää tasavirtavastusta R.
Kaavasta (2) voidaan nähdä, että mitä lyhyempi painetun viivan pituus l, sitä pienempi on itseinduktanssi L, ja painetun viivan leveyden b lisääminen voi myös vähentää itseinduktanssia L. useita painettuja juovia ei koostu vain tasavirtaresistanssista R ja itseinduktanssista L, vaan sillä on myös keskinäisen induktanssin M vaikutus, ja keskinäiseen induktanssiin M ei vaikuta vain tulostettujen viivojen pituus ja leveys, vaan myös etäisyys niiden välillä. painetut rivit. näytellä merkittävää osaa. M=2l(3)
Kaavassa: s—— kahden suoran välinen etäisyys, kahden viivan välisen etäisyyden lisääminen voi vähentää keskinäistä induktanssia.
Edellä mainitun ilmiön valossa painettua piirilevyä suunniteltaessa sähkölinjan ja maajohdon impedanssia tulisi vähentää mahdollisimman paljon, koska voimajohdolla, maajohdolla ja muilla painetuilla linjoilla on induktanssi, kun virtalähde virta muuttuu suuresti, se tuottaa suuren suuren jännitehäviön, ja maadoitusjohdon jännitehäviö on tärkeä tekijä julkisten impedanssihäiriöiden muodostumisessa, joten maadoitusjohtoa tulee lyhentää niin paljon kuin mahdollista, ja virtajohtoa ja maadoitusjohtoa tulee paksuntaa niin paljon kuin mahdollista.
Kaksipuolisten painettujen levyjen suunnittelussa sähkölinjan ja maajohdon mahdollisimman paksun paksuuttamisen lisäksi maajohdon ja voimajohdon väliin tulee asentaa erotuskondensaattori, jolla on hyvät suurtaajuusominaisuudet. Älä myöskään käytä kahta tulostettua signaalilinjaa rinnakkain. Jos rinnakkaisjohdotusta ei voida välttää, se voidaan korjata seuraavilla tavoilla: 1) Lisää maadoitusjohto kahden signaalilinjan väliin suojausta varten;
2) Säilytä kahden rinnakkaisen signaalilinjan välinen etäisyys mahdollisimman pitkälle kahden linjan välisen sähkömagneettisen kentän vaikutuksen vähentämiseksi;
3) Kahden rinnakkaisen signaalilinjan läpi kulkevan virran suunta on päinvastainen. (Tarkoitus on vähentää indusoitunutta magneettivuoa)
3.5.2 Komponenttien asettelu
Painettua piirilevyä suunniteltaessa häiriölähteen ja uhrin välttäminen on yleensä vaikeaa työolojen rajoitusten vuoksi. Yritä tässä vaiheessa yhdistää toisiinsa liittyvät komponentit välttääksesi liian pitkien tulostettujen viivojen aiheuttamia häiriöitä, koska komponentit ovat liian kaukana. lisäksi sijoita tulo- ja lähtösignaali mahdollisimman lähelle johtoporttia. , jotta vältetään kytkentäreittien aiheuttamat häiriöt.
4 rakenteellisia toimenpiteitä
Suojaus on tärkeä ja tehokas tapa ratkaista sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelmia
