Захист від перешкод проектування імпульсного джерела живлення
Проект електромагнітної сумісності імпульсного джерела живлення повинен враховувати такі аспекти:
1) фільтр
2) Трансформатор високої частоти
3) Технологія м'якого перемикання 4) Активне придушення синфазних перешкод
5) Розрахунок електромагнітної сумісності електропроводки друкованої плати
3Заходи щодо проектування електромагнітної сумісності
3.1 фільтр
Фільтрація - це метод придушення кондуктивних завад. Наприклад, підключення фільтра на вхідному кінці джерела живлення може придушити шум від електромережі від проникнення в сам блок живлення, а також може придушити перешкоди, створювані імпульсним джерелом живлення та подаються назад до електромережі. Як важливий елемент для придушення перешкод провідності лінії електропередач, фільтр живлення відіграє надзвичайно важливу роль у проектуванні електромагнітної сумісності обладнання чи системи. Він може не тільки пригнічувати перешкоди провідності на лінії передачі, але також має значний ефект придушення випромінюваного випромінювання на лінії передачі. У схемі фільтра вибір прохідних конденсаторів, конденсаторів із трьома полюсами та феритових магнітних кілець може покращити характеристики фільтра схеми. Відповідна конструкція або вибір відповідних фільтрів і правильне встановлення фільтрів є важливими компонентами технології захисту від перешкод. Конкретні заходи такі: 1) Встановіть фільтр живлення на вхідній клемі змінного струму, його схему показано на малюнку 1. На малюнку Ld і Cd використовуються для придушення шуму диференціального режиму. Зазвичай Ld становить 100-700 мкГн, а Cd — 1-10 мкФ. Lc і Cc використовуються для придушення синфазного шуму і можуть бути налаштовані відповідно до фактичних умов.
Усі фільтри джерела живлення повинні бути заземлені (крім тих, які заборонено заземлювати згідно зі спеціальними інструкціями виробника), тому що синфазний обхідний конденсатор фільтра повинен бути заземлений для роботи. Загальний спосіб заземлення полягає не тільки в підключенні фільтра до металевого корпусу, але також у підключенні корпусу фільтра більш товстими проводами.
Підключіть до точки заземлення обладнання. Чим нижчий опір заземлення, тим кращий ефект фільтрації.
Фільтр слід встановлювати якомога ближче до джерела живлення. Вхідний і вихідний кінці фільтра повинні бути якомога далі, щоб уникнути прямого зв’язку сигналів перешкод від входу до вихідного кінця.
2) Додайте вихідний фільтр на виході блоку живлення. Додавання високочастотних конденсаторів, збільшення індуктивності індуктивності вихідного фільтра та ємності конденсатора фільтра можуть придушити шум диференціального режиму. Якщо кілька конденсаторів підключити паралельно, ефект буде кращим. 3.2 Трансформатор високої частоти
Встановіть мережу поглинання RC на первинній стороні, вторинній стороні високочастотного трансформатора, між полюсами C і E перемикаючої трубки та на вихідному випрямному діоді.
3.3 Технологія м'якого перемикання
Застосування технології м’якого перемикання допомагає зменшити електромагнітні перешкоди, оскільки силовий MOSFET і IGBT вмикаються при нульовій напрузі та вимикаються при нульовому струмі, а діод швидкого відновлення також м’яко вимикається, що може зменшити споживання енергії в системі живлення. схема. Di/dt і dv/dt пристрою живлення можуть знизити рівень EMI. Експериментально доведено, що технологія м'якого перемикання лише певним чином впливає на придушення вищих гармонік пульсацій.
3.4 Технологія активного придушення синфазних перешкод
Технологія активного придушення синфазних перешкод – це метод вжиття заходів від джерел шуму для придушення синфазних перешкод. Ідея цього методу полягає в тому, щоб спробувати витягти компенсаційну шумову напругу електромагнітного перемикання з основної схеми, яка повністю протилежна формі хвилі основної напруги перемикання, яка викликає електромагнітні перешкоди, і використовувати її для балансування впливу вихідної напруги перемикання.
3.5 друкована плата
Практика довела, що компонування компонентів і конструкція проводки друкованої плати мають великий вплив на показники електромагнітної сумісності імпульсного джерела живлення. Є також високовольтні силові шини, а також деякі високочастотні вимикачі та магнітні компоненти. Те, як розумно розмістити компоненти в обмеженому просторі друкованої плати, безпосередньо вплине на ефективність захисту від перешкод кожного компонента в схемі. і надійність схеми.
3.5.1 Вплив опору проводу
Аналізуючи характеристичний опір друкованого дроту, вибирають спосіб розміщення, довжину, ширину та спосіб розташування друкованого дроту.
Характеристика повного опору одного дроту складається з опору постійному струму R і власної індукції L
Z=R плюс jωL(1) L=2lln(2)
У формулі: l - довжина дроту;
b - ширина дроту.
Очевидно, що чим коротша надрукована лінія l, тим менший опір постійному струму R; в той же час збільшення ширини і товщини друкованої лінії також може зменшити опір постійному струму R.
З формули (2) видно, що чим менша довжина l друкованої лінії, тим менша самоіндуктивність L, а збільшення ширини b друкованої лінії також може зменшити самоіндуктивність L. Характеристичний опір кілька друкованих рядків складається не тільки з опору постійному струму R і власної індуктивності L, але також впливає на взаємну індуктивність M, і на взаємну індуктивність M впливає не тільки довжина та ширина друкованих ліній, але й відстань між ними. друковані рядки. грають важливу роль. M=2l(3)
У формулі: s——відстань між двома лініями, збільшення відстані між двома лініями може зменшити взаємну індуктивність.
З огляду на вищезазначене явище, при проектуванні друкованої плати імпеданс лінії живлення та лінії заземлення слід зменшити настільки, наскільки це можливо, оскільки лінія живлення, лінія заземлення та інші друковані лінії мають індуктивність, коли джерело живлення струм сильно змінюється, це спричинить велике Велике падіння напруги, а падіння напруги на проводі заземлення є важливим фактором у формуванні перешкод громадського опору, тому провід заземлення слід максимально вкоротити, а провід живлення та провід заземлення повинен бути максимально потовщеним.
У конструкції двосторонніх друкованих плат, крім максимального потовщення лінії живлення та лінії заземлення, між лінією заземлення та лінією живлення слід встановити розв’язувальний конденсатор з хорошими високочастотними характеристиками. Крім того, не прокладайте дві друковані сигнальні лінії паралельно. Якщо неможливо уникнути паралельного з’єднання проводів, це можна виправити такими методами: 1) Додайте дріт заземлення між двома сигнальними лініями для екранування;
2) Тримайте відстань між двома паралельними сигнальними лініями якомога далі, щоб зменшити вплив електромагнітного поля між двома лініями;
3) Напрямок струму, що протікає через дві паралельні сигнальні лінії, протилежний. (Мета - зменшити індукований магнітний потік)
3.5.2 Розташування компонентів
При проектуванні друкованої плати зазвичай важко уникнути джерела перешкод і жертви через обмеження умов роботи. У цей час спробуйте з’єднати взаємопов’язані компоненти, щоб уникнути перешкод, спричинених надто довгими друкованими лініями, оскільки компоненти розташовані надто далеко; крім того, розмістіть вхідний сигнал і вихідний сигнал якомога ближче до вивідного порту. , щоб уникнути перешкод через сполучення шляхів.
4 структурні заходи
Екранування є важливим і ефективним засобом вирішення проблем електромагнітної сумісності
