Главная » » EMC по проектированию высокочастотных импульсный источник питания
21:47
EMC по проектированию высокочастотных импульсный источник питания
0 Введение В настоящее время, компьютеры и периферийные устройства, средства связи, автоматического управления и бытовая техника в большом количестве высокой частотой переключения питания, но видных высокой частотой переключения питания может произвести сильный недостаток в том, что EMI (Electro магнитными вмешательству, EMI) . Как высокой частотой переключения питания моста выпрямителя является нелинейным устройством, его нынешней форме является серьезным искажением полуволны синусоиды, содержит множество высших гармоник, образование серия непрерывных, импульса и переходных помех. Поэтому, в силу высокой частоте переключения питания дизайн должен рассмотреть электромагнитной совместимости (Electro магнитными Compatbility, EMC) дизайн. Мощность полностью в естественной среде, соединяющий различные электрического и электронного оборудования, имеет сложный электромагнитный процесс преобразования могут вызвать некоторые проблемы: внешнего шума, высокой частотой переключения питания неисправности цепей управления, оборудования связи, как высокочастотный импульсный источник питания шум оборудования и неисправностей; высокой частотой переключения питания шумового загрязнения на сетке; высокой частотой переключения оборудования электроснабжения пространственное распределение шума. В соответствии с выше, недостатки высокой частотой переключения питания в этой схеме и печатной плате для его (печатные платы, PCB) осуществляется разработка электромагнитной совместимости.
1 EMC Дизайн высокой частотой переключения питания 1,1 главной цепи состоят из высокочастотного переключения питания Высокочастотный импульсный источник питания основные принципиальная схема показана на рисунке 1, которая состоит из входного фильтра цепи, высокой цепи преобразователя частоты, выходной цепи выпрямителя и выходе DC фильтр цепи.
VD2 для переходное напряжение диода подавления, RV1 как варисторы, все они имеют сильный потенциал переходного поглощения перенапряжений, может наилучшим образом защитить жизнеспособность класса или цепи от перенапряжений ущерб напряжения. Z1 является сопротивление DC к электромагнитным помехам фильтр, должны быть обоснованными, и заземляющий провод к коротким. L1 и C1 вид фильтра нижних частот цепи, когда большой индуктивности L1, R1 должно быть увеличено и формирование VD1 накатом цепь, L1 выключен для поглощения электрического поля, когда энергия, выделяющаяся, в противном случае, L1 будет форму в результате всплеска напряжения EMI. L1 из основных использованием закрытых ядра, чтобы избежать утечки магнитного поля разомкнутой формирования EMI. Использование большой емкости конденсатора С1, может уменьшить колебания входного напряжения и ослабить формирования входного электромагнитного поля вокруг провода. 1,3 EMC по проектированию высокочастотных инверторе EMC по проектированию схемы преобразователя высокой частоты показан на рисунке 3.
C2, C3, VT2, VT3 состав полумостовой инвертора, VT2, VT3, таких как IGBT или MOSFET переключатель. R4 и C4 формы EMI поглощающей цепи, или в VT2, VT3 обоих концах параллельно С5, С6, а VT2, VT3 и выключается, время переключения очень короткий и привести индуктивности, наличие трансформатора индуктивность утечки, цикл производства выше Скорость нарастания, ди / DT, сформировать EMI. С4, С5, С6 низкая емкость смысле, размер ее потенциала по формуле LI2 / 2 = C △ U2 / 2 значение, полученное C (L является индуктивность цепи, я, как ток в контуре, △ U является напряжение значения перерегулирования).
VD6 для диоды, VD7 как столкнувшихся с диодами. Как VD6, VD7 работы в переключении высокой частоты, является производство основных источников ЭМИ. Для R5, R6 и С12, С13 связаны в VD6, VD7 поглощения схемы, используемые для поглощения напряжения всплеск порожденных при переключении. Сокращение числа диоды могут уменьшить энергию EMI, следовательно, использовать в тех же условиях, чем половины выпрямитель двухполупериодного выпрямления и EMI порожденных выпрямителя полный мост меньше. Чтобы уменьшить диода EMI, выберите мягкий характеристики восстановления, времени обратного восстановления короткий и малый ток диодов. 1,5 EMC выход DC фильтров цепи DC фильтр электромагнитных помех два порта сетевой модели показано на рисунке 5, смешивания уравнение параметра:
Где: G11 для входной проводимости; G22 для выходное сопротивление; G12 для обратного тока выгоды; G21 как вперед коэффициент усиления по напряжению.
Из (1) может быть эквивалентна схеме показано на рисунке 6.
DC EMI фильтров должны соответствовать следующим требованиям: (1) фильтр в фильтр для обеспечения того, чтобы не влияет на питание в то время как грузоподъемность; (2) Для компонентный вход постоянного тока, что требует как можно больше, не вызывая ослабления фильтра; (3) Для гармонических составляющих, фильтр должен иметь хороший эффект фильтрации. Параметры уравнения со смешанными схемы и эквивалентно, согласно первому требованию, должны сделать фильтр допуска входной и выходной импеданс как можно меньше, что G11 G22 = = 0. Согласно второй запрос, обратный коэффициент усиления по току на низких частотах и вперед усиления по напряжению G21 G12 расчетное значение 1, насколько это возможно, а допуска входной и выходной импеданс как можно меньше, что g12 = g21 = 1, g11 = g22 = 0. Требования в соответствии со статьей III, на высоких частотах, G11, G12, G21, G22 должна быть как можно меньше. Исходя из приведенных выше условий, выход DC EMC фильтров цепи схеме, показанной на рисунке 7, L2, C17, C18 LC фильтр компонентов цепи, снижение выходного напряжения и тока пульсации размер, тем самым снижая излучения, прошедшего через EMI. Конденсатор С17, С18 должны быть приняты в нескольких конденсаторов параллельно, чтобы уменьшить эквивалентное последовательное сопротивление, тем самым уменьшая пульсации напряжения. Большой L2 индуктор вывод должен сделать, чтобы уменьшить выходных пульсаций тока. C19, чтобы отсеивать помехи общего режима на провода, выбор смысле низкой емкости, электрические короткий. C20, C21, C22, C23 для фильтрации дифференциальный выход линии помеха, выбор смысле трех-терминал емкостью низким. Z2 для DC-фильтр, входной и выходной линий блокировать изоляции. 1,6 импульсный источник питания EMC дизайн печатной платы Печатная плата предназначена для высокой частоты переключения питания последние ссылку, если правильно разработаны печатные платы, PCB, как маленькие линии управляющего сигнала, Есть высокого напряжения на шине, а также высокой выключатели питания и магнитные компоненты, будет непосредственно каждого компонента собственный иммунитет схемы и схемы надежности, в результате чего мощность нестабильности поставок. Волновое сопротивление одного провода от R DC сопротивление и индуктивность L, чьи два типа формулы, как показано ниже.
Где: L-длина провода; Ъ ширина провода.
Очевидно, что короткие печатные линии, тем меньше сопротивление по постоянному току R, при увеличении ширины и толщины печатной линии может снизить сопротивление DC Р. Из (3) мы можем видеть, печать коротких L длина линии, тем меньше индуктивность L, а также печатной линии увеличивается ширина B может уменьшить индуктивность L. Несколько печатных строк в дополнение к волновым сопротивлением R постоянного сопротивления и формы индуктивность L, есть влияние взаимного М индуктивность, взаимная М индуктивности по формуле (4) показывает, что, за исключением длины и ширины печатной платы, печатные системы дистанционного линии также играет важную роль. M = 2 [2l LN / (B + S) -1] (4) Где: S является расстояние между двумя линиями. Увеличение расстояния между двумя линиями может уменьшить взаимной индуктивности. По выше анализ, в дизайне PCB, должно быть, чтобы минимизировать сопротивление линии питания и земли, потому что линии электропередач, земли и другой печатной линии индуктивности, при большой ток изменения будут иметь больше падение давления, а перепад давления формирования землю нарушения общественного сопротивления важным фактором, поэтому земля должна быть как можно короче, а смелый питания и заземления линии.
2 Заключение EMC является очень сложным вопросом, в разработке высокочастотных источник питания, ответ на электромагнитной среды электроэнергии может быть полностью оценены, как можно полнее рассмотреть высокой частотой переключения питания средств в сочетании с внешней средой, используя различные методы, чтобы подавить помехи устранить помехи связи, повышения высокой частотой переключения питания подавления шумов. Основные меры включают заземления, хороший круг, разумный план и защиты, фильтрации, обрезание и так далее. Только полный учет при разработке дизайна EMC, чтобы сделать высокой частотой переключения питания электромагнитные помехи к минимуму.
