פתרון עיצוב אופטימלי של EMC עבור החלפת PCB של ספק כוח

פתרון עיצוב אופטימלי של EMC עבור החלפת PCB של ספק כוח

נתיב ההפרעות של רעש ממיר מיתוג מספק תנאי צימוד למקור ההפרעה ולציוד המופרע, והלימוד של הפרעות המצב הנפוץ והפרעות המצב הדיפרנציאלי שלו חשוב במיוחד. מודל התדר הגבוה של הרכיבים העיקריים של המעגל, כמו גם מודל המעגלים של רעש מצב משותף ומצב דיפרנציאלי מנותחים בעיקר כדי לספק עזרה שימושית לתכנון אופטימיזציית ה-EMC של מיתוג ספק כוח PCB.

ההשפעות של הפרעות מצב נפוץ והפרעות מצב דיפרנציאלי על מעגל מיתוג אספקת החשמל שונות. בדרך כלל, רעש המצב הדיפרנציאלי שולט בתדר נמוך ורעש המצב המשותף שולט בתדר גבוה, והשפעת הקרינה של זרם המצב המשותף היא בדרך כלל גדולה בהרבה מזו של זרם המצב הדיפרנציאלי, ולכן יש צורך להבחין בין ההפרש. הפרעות מצב והפרעות מצב נפוץ בספק הכוח.

על מנת להבחין בין הפרעות במצב דיפרנציאלי לבין הפרעות במצב משותף, עלינו ללמוד תחילה את מצב הצימוד הבסיסי של מיתוג ספקי כוח, שעל בסיסו נוכל לקבוע את מסלולי המעגל של זרמי רעש במצב דיפרנציאלי ומצב משותף. זרמי רעש. צימוד ההולכה של ספק כוח מיתוג הוא בעיקר:

צימוד הולכה מבוסס מעגל, צימוד קיבולי, צימוד אינדוקטיבי ותערובת של שיטות צימוד אלו.

1 מודל נתיב רעש במצב משותף ומצב דיפרנציאלי

מיתוג אספקת חשמל עקב קיבול צימוד שנאי בתדר גבוה CW בין הפיתולים הראשוניים והמשניים, צינורות החשמל וגופי הקירור בין נוכחות הקיבול התועה CK, הפרמטרים הטפילים של צינור החשמל עצמו וכן חוטים מודפסים עקב היווצרות השראות הדדית , השראות עצמית, קיבול הדדי, קיבול עצמי, עכבה ופרמטרים טפיליים אחרים עקב היווצרות של צימוד הדדי, רעש במצב משותף ונתיב רעש במצב גרוע, ובכך ליצור מצב משותף והפרעות הולכה במצב גרוע. ניתן לקבל את מודל נתיב זרם הרעש של הממיר על בסיס ניתוח דגמי הפרמטרים הטפיליים של התקני מיתוג הכוח, השנאים וההתנגדות, השראות והקיבול של החוטים המודפסים.

2 דגם בתדר גבוה של המרכיבים העיקריים של המעגל

השראות הטפילית הפנימית והקיבול של צינורות מיתוג הכוח משפיעים על ביצועי התדר הגבוה של המעגל. קיבולים אלו מאפשרים לזרמי זליגת הפרעות בתדר גבוה לזרום אל מצע המתכת, ויש קיבול תועה CK בין צינורות החשמל לגוף הקירור, שבדרך כלל מקורקע מטעמי בטיחות, מה שמספק נתיב רעש במצב משותף.

פעולתו של ממיר ה-PWM מלווה בפעולת התקני המיתוג וברעש המשותף המקביל. כפי שמוצג באיור 1, עבור ממיר חצי גשר, מתח הניקוז של מתג Q1 הוא תמיד U1, ופוטנציאל המקור משתנה בין 0 ל-U1/2 כאשר מצב המיתוג משתנה; פוטנציאל המקור של Q2 הוא תמיד 0, ופוטנציאל הניקוז משתנה בין 0 ל-U1/2. על מנת לשמור על מגע טוב בין צינור המיתוג לגוף הקירור, לרוב מוסיפים מרווח מבודד בין תחתית צינור המיתוג לגוף הקירור או סיליקון מבודד עם מוליכות תרמית טובה נמרח בתחתית צינור המיתוג מפזר חום. זה הופך את הנקודה A לאדמה שווה ערך לקיומו של קיבול צימוד מקבילי CK, כאשר מצב צינור המיתוג Q1, Q2 משתנה, כך שפוטנציאל הנקודה A משתנה, הוא יפיק זרם רעש Ick ב-CK, כמו מוצג באיור 2. הזרם מגוף הקירור לשלדה, ומהמרכב, כלומר, כדור הארץ וקו החשמל הראשי יש עכבת צימוד, היווצרות נתיב רעש במצב משותף המוצג באיור 2 קו מנוקד. כתוצאה מכך, זרם הרעש המשותף יוצר מפל מתח על פני עכבת הצימוד Z בין האדמה לקו החשמל הראשי, ויוצר רעש במצב משותף.