Güç kaynağı PCB'yi değiştirmek için EMC Optimizasyon Tasarım Şemasına Giriş
Anahtar modu dönüştürücü gürültüsünün parazit yolu, parazit kaynağı ve müdahale edilen ekipman için birleştirme koşulları sağlar ve ortak mod parazit ve diferansiyel mod parazitinin incelenmesi özellikle önemlidir. Devredeki ana bileşenlerin yüksek frekanslı modelleri ve ortak mod ve diferansiyel mod gürültüsünün devre modelleri esas olarak analiz edildi ve anahtar güç PCB'nin EMC optimizasyon tasarımı için yararlı yardım sağladı.
Ortak mod parazitinin ve diferansiyel mod parazitinin anahtar modu güç kaynaklarındaki devreler üzerindeki etkisi farklıdır. Genellikle, düşük frekanslı diferansiyel mod gürültüsü hakim olurken, yüksek frekanslı ortak mod gürültü hakimdir. Ayrıca, ortak mod akımının radyasyon etkisi genellikle diferansiyel mod akımından çok daha fazladır. Bu nedenle, diferansiyel mod paraziti ile güç kaynaklarındaki ortak mod parazitini ayırt etmek gerekir.
Diferansiyel mod paraziti ve ortak mod paraziti arasında ayrım yapmak için, önce anahtarlama güç kaynağının temel bağlantı modunu incelememiz gerekir. Buna dayanarak, diferansiyel mod gürültü akımı ve ortak mod gürültü akımı için devre yolları oluşturabiliriz. Anahtar modu güç kaynağının iletim bağlantısı esas olarak şunları içerir:
Devre bazlı iletken birleştirme, kapasitif birleştirme, endüktif birleştirme ve bu bağlantı yöntemlerinin bir karışımı.
1. Ortak mod ve diferansiyel mod gürültü yolu modelleri
Anahtar modu güç kaynaklarında, yüksek frekans transformatörünün birincil ve ikincil sargıları, güç transistörü ve ısı batması, güç transistörün parazit parametreleri arasındaki sokak kapasitans CK arasındaki birleştirme kapasitans CW'si nedeniyle ortak modu ve diferansiyel mod gürültü yolları oluşturulur. Kapasitans ve baskılı iletkenler arasındaki karşılıklı bağlantının oluşturduğu empedans, ortak mod ve diferansiyel mod ile sonuçlanan parazit ile sonuçlanır. Güç anahtarlama cihazlarının, transformatörlerin ve basılı iletkenlerin direnç, endüktansının ve kapasitansının parazit parametresi modellerinin analiz edilmesi temelinde, dönüştürücünün gürültü akım yolu modeli elde edilebilir.
İki devrenin ana bileşenlerinin yüksek frekanslı modeli
Güç anahtarı tüpü içindeki parazitik endüktans ve kapasitans devrenin yüksek frekans performansını etkiler. Bu kapasitanslar, yüksek frekanslı parazit sızıntısı akımının metal substrata akmasına neden olur ve güç tüpü ile ısı emici arasında bir sokak kapasitans CK vardır. Güvenlik nedeniyle, ısı emici genellikle topraklanır, bu da ortak bir mod gürültü yolu sağlar.
PWM dönüştürücülerin çalışması sırasında, anahtarlama cihazlarının çalışması ile birlikte ortak mod gürültüsü de üretilir. Şekil 1'de gösterildiği gibi, yarım köprü dönüştürücü için, Q1 anahtarının tahliye voltajı her zaman U1'dir ve kaynak potansiyeli, anahtar durumunun değişikliği ile 0 ve U1/2 arasında değişir; Q2'nin kaynak potansiyeli her zaman 0 ve drenaj potansiyeli 0 ve U1/2 arasında değişir. Anahtar tüpü ile radyatör arasında iyi bir temas sağlamak için, anahtar tüpünün tabanı ile radyatör arasına iyi termal iletkenliğe sahip yalıtım contaları veya yalıtım silikonu eklenir. Bu, A noktası ve toprak arasında paralel bir bağlantı kaplaklı CK olduğu anlamına gelir. Anahtarlama tüplerinin durumu Q1 ve Q2 değiştiğinde, A noktasında potansiyelde bir değişikliğe neden olduğunda, CK'da bir gürültü akımı Ick, Şekil 2'de gösterildiği gibi üretilecek ve akım radyatörden gövdeye akar ve kasa, yani zemin ve ana güç hattı arasında, ortak bir modda gürültü yoluyla gösterildiği gibi, ortak bir modda gürültü yolu oluşturur. Zemin ve ana güç hattı arasındaki birleştirme empedansında, ortak mod gürültüsü oluşturur.
