Optimizirano EMC dizajnersko rješenje za PCB sklopke napajanja
Interferencijski put buke sklopnog pretvarača osigurava uvjete spajanja za izvor smetnje i interferiranu opremu, a posebno je važno proučavanje njegove interferencije zajedničkog načina rada i interferencije diferencijalnog načina rada. Visokofrekventni model glavnih komponenti strujnog kruga, kao i model strujnog kruga uobičajenog načina rada i buke diferencijalnog načina rada uglavnom se analiziraju kako bi pružili korisnu pomoć za EMC optimizacijski dizajn tiskane pločice sklopnog napajanja.
Učinci smetnji zajedničkog načina rada i smetnje diferencijalnog načina rada na krug prekidačkog napajanja su različiti. Obično šum diferencijalnog moda dominira na niskoj frekvenciji, a šum zajedničkog moda dominira na visokoj frekvenciji, a učinak zračenja struje zajedničkog moda obično je mnogo veći od onog struje diferencijalnog moda, tako da je potrebno razlikovati diferencijalnu smetnje u načinu rada i smetnje u zajedničkom načinu rada u napajanju.
Kako bismo razlikovali smetnje diferencijalnog načina rada i smetnje zajedničkog načina rada, najprije trebamo proučiti osnovni način spajanja sklopnih izvora napajanja, na temelju kojeg možemo utvrditi strujne puteve struja šuma diferencijalnog načina rada i zajedničkog načina rada bučne struje. Provodna spojka preklopnog napajanja je uglavnom:
Kondukcijska sprega temeljena na strujnom krugu, kapacitivna sprega, induktivna sprega i mješavina ovih metoda sprezanja.
1 Model staze buke zajedničkog i diferencijalnog načina rada
Preklopno napajanje zbog visokofrekventnog transformatorskog spojnog kapaciteta CW između primarnog i sekundarnog namota, energetskih cijevi i hladnjaka između prisutnosti lutajućeg kapaciteta CK, vlastitih parazitskih parametara energetske cijevi kao i tiskanih žica zbog stvaranja međusobne induktivnosti , samoinduktivnost, međusobni kapacitet, vlastiti kapacitet, impedancija i drugi parazitski parametri zbog stvaranja međusobnog sprezanja, uobičajenog načina buke i putanje šuma slabog načina rada, čime se stvara smetnja zajedničkog načina rada i slabog načina rada. Model staze struje šuma pretvarača može se dobiti na temelju analize modela parazitnih parametara sklopnih uređaja snage, transformatora te otpora, induktiviteta i kapacitivnosti tiskanih žica.
2 Visokofrekventni model glavnih komponenti sklopa
Unutarnji parazitski induktivitet i kapacitet sklopnih cijevi za napajanje utječu na visokofrekventnu izvedbu kruga. Ovi kapaciteti dopuštaju struji curenja interferencije visoke frekvencije da teče do metalne podloge, a postoji i lutajući kapacitet CK između energetskih cijevi i rashladnog tijela, koji je obično uzemljen iz sigurnosnih razloga, što osigurava stazu buke uobičajenog načina rada.
Rad PWM pretvarača popraćen je radom sklopnih uređaja i odgovarajućim šumom zajedničkog načina rada. Kao što je prikazano na slici 1, za polumostni pretvarač, napon odvoda sklopke Q1 uvijek je U1, a potencijal izvora varira između 0 i U1/2 kako se mijenja stanje sklopke; potencijal izvora Q2 je uvijek 0, a potencijal odvoda varira između 0 i U1/2. Kako bi se održao dobar kontakt između uklopne cijevi i hladnjaka, često se dodaje izolacijski razmak između dna uklopne cijevi i hladnjaka ili se izolacijski silikon s dobrom toplinskom vodljivošću namaže na dno uklopne cijevi i hladnjak. To čini točku A prema zemlji ekvivalentnom postojanju paralelnog spojnog kapaciteta CK, kada se stanje sklopne cijevi Q1, Q2 promijeni, tako da se potencijal točke A promijeni, proizvest će struju šuma Ick u CK, kao prikazano na slici 2. Struja od hladnjaka do kućišta, i šasije, odnosno uzemljenja i glavnog dalekovoda, postoji spojna impedancija, formiranje zajedničkog načina buke putanje prikazane na slici 2 točkastom linijom. Kao rezultat toga, struja uobičajenog načina rada stvara pad napona preko impedancije Z između uzemljenja i glavnog električnog voda, stvarajući zajednički način šuma.
