Искуство дизајна ЕМИ прекидача напајања
1. ЕМИ извор прекидачког напајања
Извори ЕМИ сметњи код прекидачког напајања углавном се огледају у цеви прекидача за напајање, исправљачкој диоди, високофреквентном трансформатору, итд. Сметње спољашњег окружења на прекидачко напајање углавном потичу од подрхтавања електричне мреже, муње штрајкови и спољашње зрачење.
(1) Цев прекидача за напајање
Цев прекидача за напајање ради у стању брзог укључивања и искључивања, а дв/дт и ди/дт се брзо мењају. Стога, цев прекидача за напајање није само главни извор интерференције спајања електричног поља, већ и главни извор интерференције спајања магнетног поља.
(2) Високофреквентни трансформатор
ЕМИ извор високофреквентног трансформатора концентрисан је у трансформацији брзог циклуса ди/дт која одговара индуктивности цурења, тако да је високофреквентни трансформатор важан извор интерференције спајања магнетног поља.
(3) Исправљачка диода
ЕМИ извор исправљачке диоде се углавном огледа у карактеристикама повратног опоравка. Прекидна тачка реверзне струје опоравка ће генерисати висок дв/дт у индуктивности (индуктивност електрода, лутајућа индуктивност, итд.), што ће резултирати јаким електромагнетним сметњама.
(4) ПЦБ
Да будемо прецизни, ПЦБ је спојни канал за горе наведене изворе сметњи, а квалитет ПЦБ-а директно одговара потискивању горе наведених извора ЕМИ.
2. Класификација ЕМИ канала преноса прекидачког напајања
(1) Канал преноса за спроведене сметње
(1) Капацитивна спрега
(2) Индуктивна спрега
(3) Отпорна спрега
а. Спојница отпорне проводљивости коју генерише унутрашњи отпор јавног напајања
б. Спојница отпорне проводљивости генерисана заједничком импедансом земље
ц. Спојница отпорне проводљивости коју генерише импеданса заједничке линије
(2) Преносни канал интерференције зрачења
(1) У прекидачком напајању, компоненте и жице које могу да чине извор интерференције зрачења могу се претпоставити као антене, тако да се теорија електричног дипола и теорија магнетног дипола може користити за анализу; диоде, кондензатори и цеви прекидача се могу претпоставити као електрични диполи, а индуктивни калемови се могу претпоставити као магнетни диполи;
(2) Када нема штита, канал за пренос електромагнетних таласа који генеришу електрични диполи и магнетни диполи је ваздух (за који се може претпоставити да је слободан простор);
(3) Када постоји заштитно тело, размотрите празнине и рупе заштитног тела, анализирајте и обрадите према математичком моделу поља цурења.
3. Девет главних мера за сузбијање електромагнетних таласа код прекидачког напајања
У прекидачком напајању, нагле промене напона и струје, односно високи дв/дт и ди/дт, су главни узроци ЕМИ. Техничке мере ЕМЦ дизајна за реализацију прекидачког напајања углавном се заснивају на следеће две тачке:
(1) Минимизирати извор сметњи које генерише само напајање, користити методу сузбијања сметњи или генерисати компоненте и кола са мање сметњи и направити разуман распоред;
(2) Смањите ЕМИ извора напајања и побољшајте ЕМС напајања путем уземљења, филтрирања, заштите и других технологија.
Засебно говорећи, девет главних мера су:
(1) Смањите дв/дт и ди/дт (смањите њену вршну вредност, успорите њен нагиб)
(2) Разумна примена варистора за смањење пренапона
(3) Мрежа за пригушивање потискује прекорачење
(4) Диоде са карактеристикама меког опоравка користе се за смањење ЕМИ високе фреквенције
(5) Корекција активног фактора снаге и друге технике корекције хармоника
(6) Користите разумно дизајниран филтер за струју
(7) Разуман третман уземљења
(8) Ефикасне мере заштите
(9) Разуман дизајн ПЦБ-а
4. Контрола индуктивности цурења високофреквентног трансформатора
Индуктивност цурења високофреквентног трансформатора је један од важних разлога за вршни напон искључивања цеви прекидача за напајање. Стога, контрола индуктивности цурења постаје примарни проблем за решавање ЕМИ узрокованих високофреквентним трансформатором.
Постоје две улазне тачке за смањење индуктивности цурења високофреквентних трансформатора: електрични дизајн и дизајн процеса!
(1) Изаберите одговарајуће магнетно језгро да бисте смањили индуктивност цурења. Индуктивност цурења је пропорционална квадрату броја завоја на примарној страни, смањењем броја завоја ће се значајно смањити индуктивност цурења.
(2) Смањите изолациони слој између намотаја. Сада постоји изолациони слој који се зове „златни филм“ са дебљином од 20-100ум и напоном пробоја импулса од неколико хиљада волти.
(3) Повећајте спрегу између намотаја и смањите индуктивност цурења.
5. Заштита високофреквентних трансформатора
Да би се спречило да магнетно поље цурења високофреквентног трансформатора омета околна кола, може се користити заштитна трака за заштиту од цурења магнетног поља високофреквентног трансформатора. Заштитна трака је углавном направљена од бакарне фолије, намотана око спољашње стране трансформатора и уземљена. Заштитна трака је прстен кратког споја у односу на поље цурења, чиме се потискује цурење поља цурења у већем опсегу.
Код високофреквентних трансформатора доћи ће до релативног померања између магнетних језгара и између намотаја, што ће изазвати буку (завијање, вибрације) у раду високофреквентног трансформатора. Да бисте спречили ову буку, трансформатор треба да буде ојачан:
(1) Користите епоксидну смолу да повежете три контактне површине магнетног језгра (као што је ЕЕ, ЕИ магнетно језгро) да бисте спречили стварање релативног померања;
(2) Користите лепак "стаклене перле" (стаклене перле) да повежете магнетно језгро, ефекат је бољи.
