Principes van EMC-ontwerp van transformatoren voor flyback-schakelende voedingen
Met de ontwikkeling van de technologie van vermogenshalfgeleiderapparaten, zorgen de schakelende voeding, de hoge vermogen-volumeverhouding en de hoge efficiëntie-eigenschappen ervoor dat het in de moderne, industriële en commerciële apparatuur op alle niveaus op grote schaal wordt gebruikt, en naarmate de klokfrequentie blijft verbeteren, de Het probleem van de elektromagnetische compatibiliteit van de apparatuur (EMC) heeft brede aandacht getrokken. Het EMC-ontwerp is een essentiële en belangrijke schakel geworden in de ontwikkeling en het ontwerp van schakelende voedingen.
Ruisonderdrukking door geleide elektromagnetische interferentie (EMI) moet in de vroege stadia van de productontwikkeling in overweging worden genomen. Vaak is de toevoeging van netfilters nodig om geleide EMI l1l te onderdrukken. Het uitsluitend vertrouwen op het ingangsfilter voor het onderdrukken van interferentie leidt echter vaak tot een grotere inductie en capaciteit van de componenten in het filter. De toename van de inductantie vergroot de omvang; de toename van de capaciteit wordt beperkt door de lekstroomnorm. Andere delen van het circuit kunnen, mits goed ontworpen, een soortgelijke taak vervullen als het filter. Dit artikel stelt een transformatorruis-actieve knooppuntfase droge wikkelmethode voor. Deze ontwerpmethode kan niet alleen de grootte van het stroomlijnfilter verkleinen, maar ook de kosten verlagen.
Flyback-schakelende voeding common-mode geleide interferentie
Onder geleide ruisinterferentie van elektronische apparatuur wordt verstaan: apparatuur die in verbinding staat met het elektriciteitsnet en in de vorm van ruisstroom via de elektriciteitsleiding naar de openbare elektriciteitsnetomgeving om elektromagnetische interferentie te geleiden. Geleide interferentie wordt onderverdeeld in common-mode-interferentie en differentiële-mode-interferentie. Common-mode interferentiestroom in de nullijn en de fase van de faselijn zijn gelijk; differentiële modus interferentiestroom in de nullijn en de fase van de faselijn aan de andere kant. Differentiële modusinterferentie op de totale bijdrage van de geleide interferentie is klein en voornamelijk geconcentreerd in het laagfrequente uiteinde van het ruisspectrum, gemakkelijker te onderdrukken; Common mode-interferentie op de bijdrage van de geleide interferentie is groter, en vooral in de middenfrequentie- en hoogfrequente banden van het ruisspectrum. De onderdrukking van common-mode geleide interferentie is een moeilijk punt bij het ontwerpen van elektronische apparatuur die EMC geleidt, maar ook de hoofdtaak.
Er zijn enkele knooppunten in het circuit van de flyback-schakelende voeding waar de spanning dramatisch verandert. In tegenstelling tot andere knooppunten in het circuit waar de potentiaal relatief stabiel is, bevatten de spanningen op deze knooppunten componenten met hoge intensiteit en hoge frequentie [2]. Deze knooppunten met zeer actieve spanningsvariaties worden ruisactieve knooppunten genoemd. Ruisactieve knooppunten zijn een bron van common-mode geleide interferentie in schakelende voedingscircuits, die inwerkt op de parasitaire capaciteit naar aarde in het circuit om een common-mode ruisstroom M te genereren. En het EMI-circuit heeft een grotere impact op de strooicapaciteit van de grond: de stroomomschakelbuis wordt afgevoerd naar de parasitaire capaciteit C van de transformator, de hoofdzijde van de wikkeling aan de secundaire zijde van de parasitaire capaciteit Cp van de wikkeling; Secundaire zijde van de transformator van het circuit naar de grond parasitaire capaciteit C Transformator hoofd- en secundaire zijde van de wikkeling op de kern van de parasitaire capaciteit van de C, C, en de transformatorkern van de parasitaire capaciteit van de C naar de grond? Deze parasitaire capaciteit in het circuit is als volgt verdeeld
Er zijn hoofdzakelijk 3 koppelingspaden in het circuit: van de ruisbron - de d-pool van de stroomschakelaar, gekoppeld aan aarde via C; van de geluidsbron via de c. Gekoppeld aan het secundaire circuit van de transformator, en vervolgens via de C gekoppeld aan aarde; van de voorste en secundaire spoelen van de transformator via de C-C gekoppeld aan de transformatorkern, en vervolgens via de C gekoppeld aan aarde. Deze drie stromen leveren de belangrijkste bijdrage aan de common-mode-ruisstroom (weergegeven door de zwarte pijlen in figuur 1). De common-mode-stroom wordt gemeten door de LISN te bemonsteren door deze via de aarde aan de ingang van de voedingslijn te retourneren.
