Inleiding tot EMC -optimalisatieontwerpschema voor het schakelen van voeding PCB
Het interferentiepad van de schakelmodusomvormerruis biedt koppelingsvoorwaarden voor de interferentiebron en de geïnterfeerde apparatuur, en de studie van gemeenschappelijke modus -interferentie en interferentie van differentiële modus is bijzonder belangrijk. De hoogfrequente modellen van de hoofdcomponenten in het circuit en de circuitmodellen van de gemeenschappelijke modus en differentiaalmodusruis werden voornamelijk geanalyseerd, wat nuttige hulp biedt voor het EMC-optimalisatieontwerp van schakelaar Power PCB.
De impact van gemeenschappelijke modus interferentie en differentiële modus interferentie op circuits in schakelmodus Voedingsvoorraden is anders. Gewoonlijk domineert lage-frequentie differentiaalmodus ruis, terwijl hoogfrequente gemeenschappelijke modusruis domineert. Bovendien is het stralingseffect van de huidige modusstroom meestal veel groter dan dat van de differentiële modusstroom. Daarom is het noodzakelijk om onderscheid te maken tussen differentiële modus interferentie en gemeenschappelijke modus -interferentie in voedingen.
Om onderscheid te maken tussen de interferentie van de differentiële modus en de interferentie van de gemeenschappelijke modus, moeten we eerst de basiskoppelingsmodus van de schakelvoeding bestuderen. Op basis hiervan kunnen we circuitpaden vaststellen voor differentiële modus ruisstroom en gewone modusruisstroom. De geleidingskoppeling van de schakelmodusvoeding omvat voornamelijk:
Circuitgebaseerde geleidende koppeling, capacitieve koppeling, inductieve koppeling en een mengsel van deze koppelingsmethoden.
1. Modellen voor gemeenschappelijke modus en differentiaalmodus Ruispadmodellen
In switch mode power supplies, common mode noise and differential mode noise paths are formed due to the coupling capacitance CW between the primary and secondary windings of the high-frequency transformer, the stray capacitance CK between the power transistor and the heat sink, the parasitic parameters of the power transistor itself, and the parasitic parameters such as mutual inductance, self inductance, mutual capacitance, self Capaciteit en impedantie gevormd door de wederzijdse koppeling tussen gedrukte geleiders, wat resulteerde in gemeenschappelijke modus en differentiële modus door interferentie. Op basis van het analyseren van de parasitaire parametermodellen van weerstand, inductantie en capaciteit van stroomschakelapparaten, transformatoren en gedrukte geleiders, kan het ruisstroompadmodel van de converter worden verkregen.
Hoogfrequentiemodel van de belangrijkste componenten van de twee circuits
De parasitaire inductie en capaciteit in de buis van de stroomschakelaar beïnvloeden de hoogfrequente prestaties van het circuit. Deze capaciteiten zorgen ervoor dat hoogfrequente interferentie-lekstroom naar het metalen substraat stroomt, en er is een verdwaalde capaciteit CK tussen de vermogensbuis en de koellichaam. Om veiligheidsredenen is het koellichaam meestal geaard, wat een gemeenschappelijk mode -geluidspad biedt.
Tijdens de werking van PWM -converters wordt ook de gewone modusruis gegenereerd, samen met de werking van schakelapparaten. Zoals getoond in figuur 1, is voor een halve brugomvormer de afvoerspanning van schakelaar Q1 altijd U1, en de bronpotentiaal varieert tussen 0 en U1/2 met de wijziging van de schakelstatus; De bronpotentiaal van Q2 is altijd 0 en de afvoerpotentiaal varieert tussen 0 en U1/2. Om goed contact tussen de schakelbuis en de radiator te behouden, worden isolatiepakkingen of isolerende siliconen met een goede thermische geleidbaarheid vaak toegevoegd tussen de bodem van de schakelbuis en de radiator. Dit betekent dat er een parallelle koppelingscondensator CK is tussen punt A en grond. Wanneer de status van de schakelbuizen Q1 en Q2 verandert, waardoor een verandering in het potentieel op punt A wordt veroorzaakt, wordt een ruisstroom ICK gegenereerd op CK, zoals weergegeven in Afbeelding 2. De stroomstromen van de radiator van de radiator naar de behuizing naar de behuizing, en er is een koppelingsimpedantie tussen de behuizing, de figuur van de figuur 2. Op de koppelingsimpedantie z tussen de grond en de hoofdstroomlijn, die gemeenschappelijke modusruis vormt.
