Optimeret EMC-designløsning til at skifte strømforsynings printkort
Interferensvejen for switching converter-støj giver koblingsbetingelser for interferenskilden og det interfererede udstyr, og undersøgelsen af dens common mode interferens og differential mode interferens er særlig vigtig. Højfrekvensmodellen af hovedkomponenterne i kredsløbet samt kredsløbsmodellen for common mode og differential mode støj analyseres hovedsageligt for at give nyttig hjælp til EMC-optimeringsdesignet af switching power supply PCB.
Virkningerne af common mode interferens og differential mode interferens på kredsløbet af skiftende strømforsyning er forskellige. Normalt dominerer differential mode støjen ved lav frekvens, og common mode støjen dominerer ved høj frekvens, og strålingseffekten af common mode strømmen er normalt meget større end differential mode strømmen, så det er nødvendigt at skelne mellem differentialet mode interferens og common mode interferens i strømforsyningen.
For at skelne mellem differential-mode interferens og common-mode interferens, skal vi først studere den grundlæggende koblingstilstand for at skifte strømforsyninger, på grundlag af hvilken vi kan etablere kredsløbsvejene for differential-mode støjstrømme og common-mode støjstrømme. Ledningskoblingen af skiftende strømforsyning er hovedsageligt:
Kredsløbsbaseret ledningskobling, kapacitiv kobling, induktiv kobling og en blanding af disse koblingsmetoder.
1 Common mode og differential mode støjbanemodel
Skiftende strømforsyning på grund af højfrekvent transformatorkoblingskapacitans CW mellem de primære og sekundære viklinger, strømrør og køleplader mellem tilstedeværelsen af strøgkapacitans CK, strømrørets egne parasitære parametre samt trykte ledninger på grund af dannelsen af gensidig induktans , selvinduktans, gensidig kapacitans, egenkapacitans, impedans og andre parasitære parametre på grund af dannelsen af gensidig kobling, common-mode-støj og dårlig-mode-støjvej, hvilket danner en fælles-mode og dårlig-mode ledningsinterferens. Støjstrømsvejsmodellen for konverteren kan opnås på basis af analysen af de parasitære parametermodeller af strømkoblingsenhederne, transformatorerne og modstanden, induktansen og kapacitansen af de trykte ledninger.
2 Højfrekvent model af kredsløbets hovedkomponenter
Den interne parasitære induktans og kapacitans af strømkoblingsrørene påvirker kredsløbets højfrekvente ydeevne. Disse kapacitanser tillader højfrekvente interferenslækstrømme at strømme til metalsubstratet, og der er en strøkapacitans CK mellem strømrørene og kølepladen, som normalt er jordet af sikkerhedsmæssige årsager, hvilket giver en almindelig støjvej.
Betjeningen af PWM-konverteren er ledsaget af betjeningen af switch-enhederne og den tilsvarende common mode-støj. Som vist i figur 1, for en halvbro-konverter, er drænspændingen for kontakt Q1 altid U1, og kildepotentialet varierer mellem 0 og U1/2, efterhånden som skiftetilstanden ændres; kildepotentialet for Q2 er altid 0, og dræningspotentialet varierer mellem 0 og U1/2. For at opretholde en god kontakt mellem koblingsrøret og kølepladen er der ofte tilføjet et isolerende afstandsstykke mellem bunden af koblingsrøret og kølepladen eller isolerende silikone med god varmeledningsevne smøres på bunden af koblingsrøret og køleplade. Dette gør, at punktet A til jorden svarer til eksistensen af en parallelkoblingskapacitans CK, når tilstanden af koblingsrøret Q1, Q2 ændres, således at punktet A potentialet ændres, vil det producere støjstrøm Ick i CK, som vist i figur 2. Strømmen fra kølepladen til chassiset, og chassiset, det vil sige jorden og hovedstrømledningen er der en koblingsimpedans, dannelsen af common mode støjvej vist i figur 2 stiplet linje. Som et resultat heraf genererer common mode støjstrømmen et spændingsfald over koblingsimpedansen Z mellem jorden og hovedstrømledningen, hvilket danner common mode støj.
