Оптимизированное решение по ЭМС для печатных плат импульсных источников питания
Траектория помех импульсного преобразователя обеспечивает условия связи для источника помех и оборудования, подвергающегося помехам, и изучение его синфазных помех и дифференциальных помех особенно важно. Высокочастотная модель основных компонентов схемы, а также модель схемы синфазного и дифференциального шума в основном анализируются, чтобы оказать полезную помощь при проектировании оптимизации ЭМС печатной платы импульсного источника питания.
Влияние синфазных и дифференциальных помех на схему импульсного источника питания различно. Обычно дифференциальный шум доминирует на низкой частоте, а синфазный шум доминирует на высокой частоте, а эффект излучения синфазного тока обычно намного больше, чем эффект дифференциального тока, поэтому необходимо различать дифференциальный шум. модовые помехи и синфазные помехи в источнике питания.
Чтобы отличить дифференциальные помехи от синфазных, нам сначала необходимо изучить основной режим связи импульсных источников питания, на основе которого можно установить пути прохождения дифференциальных шумовых токов и синфазных токов. шумовые токи. Кондуктивная связь импульсного источника питания в основном:
Кондуктивная связь, емкостная связь, индуктивная связь и смесь этих методов связи.
1 Модель шумового пути синфазного и дифференциального режима
Импульсный источник питания за счет емкости связи CW высокочастотного трансформатора между первичной и вторичной обмотками, силовыми трубками и теплоотводами при наличии паразитной емкости CK, собственных паразитных параметров силовой лампы, а также печатных проводов за счет образования взаимной индуктивности. , самоиндукция, взаимная емкость, собственная емкость, импеданс и другие паразитные параметры из-за образования взаимной связи, синфазного шума и плохого режима шума, таким образом образуя синфазный режим и плохой режим проводимости. Модель пути шумового тока преобразователя может быть получена на основе анализа моделей паразитных параметров силовых коммутационных устройств, трансформаторов, сопротивления, индуктивности и емкости печатных проводов.
2 Высокочастотная модель основных компонентов схемы
Внутренняя паразитная индуктивность и емкость ламп переключения мощности влияют на высокочастотные характеристики схемы. Эти емкости позволяют токам утечки высокочастотных помех течь на металлическую подложку, а между силовыми лампами и радиатором существует паразитная емкость CK, которая по соображениям безопасности обычно заземляется, что обеспечивает путь синфазного шума.
Работа ШИМ-преобразователя сопровождается работой коммутационных устройств и соответствующими синфазными шумами. Как показано на рисунке 1, для полумостового преобразователя напряжение стока ключа Q1 всегда равно U1, а потенциал истока изменяется между 0 и U1/2 при изменении состояния переключения; потенциал истока Q2 всегда равен 0, а потенциал стока варьируется от 0 до U1/2. Чтобы поддерживать хороший контакт между переключающей трубкой и радиатором, между нижней частью переключающей трубки и радиатором часто добавляют изолирующую прокладку или на нижнюю часть переключающей трубки и радиатор намазывают изолирующий силикон с хорошей теплопроводностью. радиатор. Это делает точку A относительно земли эквивалентной существованию параллельной емкости связи CK, когда состояние переключающей трубки Q1, Q2 изменяется, так что потенциал точки A изменяется, это будет создавать шумовой ток Ick в CK, как показано на рисунке 2. Ток от радиатора к корпусу и шасси, то есть к земле и основной линии электропередачи, имеет сопротивление связи, образующее синфазный шумовой путь, показанный на рисунке 2 пунктирной линией. В результате синфазный шумовой ток генерирует падение напряжения на импедансе связи Z между землей и основной линией электропередачи, образуя синфазный шум.
