Napajanje prekidačkog načina rada EMI dizajnersko iskustvo
1. EMI izvor prekidačkog napajanja
Izvori EMI smetnji prekidačkih izvora napajanja koncentrirani su u prekidačima snage, ispravljačkim diodama, visokofrekventnim transformatorima itd. Smetnje vanjskog okruženja prekidačkim izvorima napajanja uglavnom dolaze od podrhtavanja električne mreže, udara groma, vanjskog zračenja itd.
(1) Cijev prekidača napajanja
Cijev prekidača napajanja radi u stanju brzog ciklusa uključivanja i isključivanja, a i dv/dt i di/dt se brzo mijenjaju. Stoga, cijev sklopke napajanja nije samo glavni izvor smetnji spajanja električnog polja, već i glavni izvor smetnji spajanja magnetskog polja.
(2) Visokofrekventni transformator
EMI izvor visokofrekventnih transformatora koncentriran je u brzoj cikličkoj transformaciji di/dt koja odgovara induktivitetu curenja. Stoga su visokofrekventni transformatori važan izvor smetnji spajanja magnetskog polja.
(3) Ispravljačka dioda
EMI izvor ispravljačke diode koncentriran je u karakteristikama obrnutog oporavka. Točka diskontinuiteta reverzne struje oporavka proizvest će visok dv/dt induktiviteta (induktivitet odvoda, lutajući induktivitet, itd.), što će rezultirati jakim elektromagnetskim smetnjama.
(4) PCB
Da budemo precizni, PCB je spojni kanal za gore navedene izvore smetnji. Kvaliteta PCB-a izravno odgovara potiskivanju gore navedenih izvora EMI.
2. Klasifikacija kanala prijenosa EMI sklopnog napajanja
(1) Prijenosni kanal za vodljive smetnje
(1) Kapacitivno spajanje
(2) Induktivno spajanje
(3) Otporna sprega
a. Otporna vodljiva sprega uzrokovana unutarnjim otporom javnog napajanja
b. Otporna vodljiva sprega uzrokovana impedancijom zajedničke žice za uzemljenje
c. Otporna vodljiva sprega uzrokovana impedancijom zajedničkog voda
(2) Prijenosni kanali za smetnje zračenja
(1) U prekidačkim izvorima napajanja, komponente i žice koje mogu predstavljati izvore smetnji zračenja mogu se pretpostaviti da su antene, a teorije električnog dipola i magnetskog dipola mogu se koristiti za analizu; diode, kondenzatori i sklopne cijevi mogu se pretpostaviti da su električni dipol, zavojnica induktora može se pretpostaviti da je magnetski dipol;
(2) Kada nema zaštitnog tijela, kanal prijenosa elektromagnetskih valova koji generiraju električni dipoli i magnetski dipoli je zrak (može se pretpostaviti da je slobodni prostor);
(3) Kada postoji oklop, razmotrite praznine i rupe u oklopu te ga analizirajte i obradite prema matematičkom modelu polja curenja.
3. 9 glavnih mjera za suzbijanje EMI u sklopnim izvorima napajanja
U sklopnim izvorima napajanja, nagle promjene napona i struje, to jest visoki dv/dt i di/dt, glavni su uzroci EMI. Tehničke mjere za implementaciju EMC dizajna prekidačkog napajanja uglavnom se temelje na sljedeće dvije točke:
(1) Smanjite izvore smetnji koje stvara sam izvor napajanja, upotrijebite metode za suzbijanje smetnji ili proizvedite komponente i sklopove s manje smetnji i primijenite razuman raspored;
(2) Suzbiti EMI napajanja i poboljšati EMS napajanja kroz uzemljenje, filtriranje, zaštitu i druge tehnologije.
Govoreći zasebno, devet glavnih mjera su:
(1) Smanjite dv/dt i di/dt (smanjite njihovu vršnu vrijednost i usporite njihov nagib)
(2) Razumna primjena varistora za smanjenje udarnog napona
(3) Prigušna mreža suzbija prekoračenje
(4) Koristite diode s karakteristikama mekog oporavka za smanjenje visokofrekventnih EMI
(5) Aktivna korekcija faktora snage i druge tehnologije harmonijske korekcije
(6) Upotrijebite pravilno dizajnirani filtar dalekovoda
(7) Razumni tretman uzemljenja
(8) Učinkovite mjere zaštite
(9) Razuman PCB dizajn
