Introducció a l'esquema de disseny d'optimització EMC per a l'alimentació d'alimentació PCB
La ruta d’interferència del soroll del convertidor del mode de commutació proporciona condicions d’acoblament per a la font d’interferència i l’equip interferit, i l’estudi d’interferències del mode comú i interferència del mode diferencial és especialment important. Es van analitzar principalment els models d’alta freqüència dels components principals del circuit i els models de circuit de mode comú i soroll diferencial, proporcionant assistència útil per al disseny d’optimització EMC de Switch Power PCB.
L’impacte de la interferència del mode comú i la interferència del mode diferencial als circuits en el mode d’alimentació en mode commutador és diferent. Normalment, el soroll del mode diferencial de baixa freqüència domina, mentre que el soroll del mode comú d’alta freqüència domina. A més, l'efecte de radiació del corrent del mode comú sol ser molt més gran que el del corrent de mode diferencial. Per tant, cal distingir entre la interferència del mode diferencial i la interferència del mode comú en les fonts d’alimentació.
Per tal de distingir entre la interferència del mode diferencial i la interferència del mode comú, primer hem d’estudiar el mode d’acoblament bàsic de l’alimentació de commutació. A partir d’això, podem establir rutes de circuit per al corrent de soroll del mode diferencial i el corrent de soroll del mode comú. L’acoblament de conducció de l’alimentació del mode de commutació inclou principalment:
Acoblament conductor basat en circuits, acoblament capacitiu, acoblament inductiu i una barreja d’aquests mètodes d’acoblament.
1. Models de ruta de soroll de mode comú i mode diferencial
A les subministraments d’alimentació del mode Switch, les rutes de soroll del mode comú i les rutes de soroll del mode diferencial es formen a causa de la capacitança d’acoblament CW entre els enrotllaments primaris i secundaris del transformador d’alta freqüència, la capacitança perd La capacitança i la impedància formades per l’acoblament mutu entre conductors impresos, donant lloc a la interferència de mode comú i al mode diferencial. Sobre la base de l'anàlisi dels models de paràmetres paràsits de resistència, inductància i capacitança dels dispositius de commutació de potència, transformadors i conductors impresos, es pot obtenir el model de ruta de corrent de soroll del convertidor.
Model d’alta freqüència dels components principals dels dos circuits
La inductància i la capacitança paràsits dins del tub de commutació de potència afecten el rendiment d’alta freqüència del circuit. Aquestes capacitats provoquen que el corrent de fuites d’interferència d’alta freqüència flueix al substrat metàl·lic, i hi ha una capacitança perduda CK entre el tub d’alimentació i el dissipador de calor. Per raons de seguretat, el dissipador de calor sol posar -se a terra, cosa que proporciona un camí de soroll en mode comú.
Durant el funcionament dels convertidors de PWM, també es genera soroll del mode comú juntament amb el funcionament dels dispositius de commutació. Com es mostra a la figura 1, per a un mig convertidor de pont, la tensió de desguàs del commutador Q1 és sempre U1, i el potencial de la font varia entre 0 i U1/2 amb el canvi d’estat del commutador; El potencial font de Q2 és sempre 0 i el potencial de drenatge varia entre 0 i U1/2. Per tal de mantenir un bon contacte entre el tub de commutació i el radiador, sovint s’afegeixen juntes d’aïllament o silicona aïllant amb una bona conductivitat tèrmica entre la part inferior del tub de commutació i el radiador. Això vol dir que hi ha un condensador d'acoblament paral·lel CK entre el punt A i el terra. Quan l’estat dels tubs de commutació Q1 i Q2 canvia, provocant un canvi en el potencial en el punt A, es generarà un corrent de soroll a CK, tal com es mostra a la figura 2. El corrent flueix des del radiador fins a la carcassa, i hi ha una impedància d’acoblament entre la carcassa, és a dir, el sòl i la línia d’alimentació principal, formant una ruta de soroll de mode comú com a la línia dasa de la figura 2. La caiguda de tensió de la impedància de l'acoblament z entre el terra i la línia d'alimentació principal, formant el soroll del mode comú.
