Optimoitu EMC-suunnitteluratkaisu kytkentävirtalähteen piirilevyille
Kytkentämuuntimen kohinan häiriöpolku tarjoaa kytkentäolosuhteet häiriölähteelle ja häiriötä aiheuttavalle laitteelle, ja sen yhteismuotoisen häiriön ja differentiaalimuotoisen häiriön tutkiminen on erityisen tärkeää. Piirin pääkomponenttien suurtaajuusmallia sekä yhteismuotoisen ja differentiaalisen muodon kohinan piirimallia analysoidaan pääasiassa hyödyllisen avun tarjoamiseksi hakkuriteholähteen piirilevyn EMC-optimointisuunnittelussa.
Yhteismuotohäiriöiden ja differentiaalimuotoisten häiriöiden vaikutukset hakkuriteholähteen piiriin ovat erilaisia. Yleensä differentiaalimoodin kohina hallitsee matalalla taajuudella ja yhteismoodikohina korkealla taajuudella, ja yhteismuotoisen virran säteilyvaikutus on yleensä paljon suurempi kuin differentiaalimoodin virran, joten on tarpeen erottaa differentiaali tilahäiriöt ja yhteismoodihäiriöt virtalähteessä.
Differentiaalisen ja yhteismuotoisen häiriön erottamiseksi on ensin tutkittava hakkuriteholähteiden peruskytkentätapa, jonka perusteella voidaan määrittää differentiaalimuotoisten kohinavirtojen ja yhteismoodin piirireitit. meluvirrat. Hakkuriteholähteen johtavuuskytkentä on pääasiassa:
Piiripohjainen johtumiskytkentä, kapasitiivinen kytkentä, induktiivinen kytkentä ja näiden kytkentämenetelmien sekoitus.
1 Yhteistilan ja differentiaalitilan kohinapolkumalli
Hakkuriteholähde korkeataajuisen muuntajan kytkentäkapasitanssista CW ensiö- ja toisiokäämien välillä, tehoputket ja jäähdytyselementit hajakapasitanssin CK välillä, tehoputken omat loisparametrit sekä painetut johdot keskinäisen induktanssin muodostumisen vuoksi , itseinduktanssi, keskinäinen kapasitanssi, omakapasitanssi, impedanssi ja muut loisparametrit, jotka johtuvat keskinäisen kytkennän muodostumisesta, yhteismoodista ja huonon tilan kohinapolusta, mikä muodostaa yhteisen tilan ja huonon tilan johtamishäiriöt. Muuntimen kohinavirtapolkumalli voidaan saada tehokytkinlaitteiden, muuntajien loisparametrimallien sekä painettujen johtimien resistanssin, induktanssin ja kapasitanssin analyysin perusteella.
2 Piirin pääkomponenttien suurtaajuusmalli
Tehonkytkentäputkien sisäinen loisinduktanssi ja kapasitanssi vaikuttavat piirin korkeataajuiseen suorituskykyyn. Nämä kapasitanssit mahdollistavat suurtaajuisten häiriövuotovirtojen virtauksen metallisubstraattiin, ja tehoputkien ja jäähdytyselementin välissä on hajakapasitanssi CK, joka on yleensä turvallisuussyistä maadoitettu, mikä tarjoaa yhteismuotoisen kohinapolun.
PWM-muuntimen toimintaan liittyy kytkinlaitteiden toiminta ja vastaava yhteismoodikohina. Kuten kuvassa 1 on esitetty, puolisiltamuuntimessa kytkimen Q1 nielujännite on aina U1 ja lähdepotentiaali vaihtelee välillä 0 ja U1/2 kytkentätilan muuttuessa; Q2:n lähdepotentiaali on aina 0 ja nielupotentiaali vaihtelee välillä 0 ja U1/2. Jotta kytkentäputken ja jäähdytyselementin välinen yhteys säilyisi hyvänä, kytkentäputken pohjan ja jäähdytyselementin väliin lisätään usein eristävä välike tai kytkentäputken pohjalle levitetään eristävää silikonia, jolla on hyvä lämmönjohtavuus. jäähdytyselementti. Tämä tekee pisteestä A maahan vastaa rinnakkaiskytkentäkapasitanssin CK olemassaoloa, kun kytkentäputken Q1, Q2 tila muuttuu siten, että pisteen A potentiaali muuttuu, se tuottaa CK:ssa kohinavirtaa Ick, koska näkyy kuvassa 2. Virta jäähdytyselementistä runkoon, ja rungossa, eli maassa ja päävoimalinjassa, on kytkentäimpedanssi, yhteismuotoisen melupolun muodostuminen kuvassa 2 katkoviivalla. Tämän seurauksena yhteismuotoinen kohinavirta synnyttää jännitehäviön kytkentäimpedanssin Z yli maan ja päävoimalinjan välillä muodostaen yhteismuotoista kohinaa.
