Lülitusrežiimi toiteallika EMI projekteerimise kogemus
1. Lülitustoiteallika EMI allikas
Lülitite toiteallikate EMI häireallikad on koondunud toitelülititesse, alaldi dioodidesse, kõrgsagedustrafodesse jne. Väliskeskkonna häired lülitustoiteallikatele tulenevad peamiselt elektrivõrgu värinast, pikselöögist, väliskiirgusest jne.
(1) Toitelüliti toru
Toitelüliti toru töötab sisse-välja kiire tsüklikonversiooni olekus ja nii dv/dt kui ka di/dt muutuvad kiiresti. Seetõttu ei ole toitelüliti toru mitte ainult elektrivälja sidumise peamine häireallikas, vaid ka magnetvälja sidumise peamine häirete allikas.
(2) Kõrgsagedustrafo
Kõrgsageduslike trafode EMI allikas on koondunud di/dt kiiresse tsüklilisse teisendusse, mis vastab lekkeinduktiivsusele. Seetõttu on kõrgsageduslikud trafod oluliseks magnetvälja sidestuse häirete allikaks.
(3) Alaldi diood
Alaldi dioodi EMI allikas on koondunud tagasipööratud taastumisomadustesse. Pöördtaastevoolu katkestuspunkt tekitab kõrge dv/dt induktiivsuses (plii induktiivsus, hajuinduktiivsus jne), mille tulemuseks on tugevad elektromagnetilised häired.
(4) PCB
Täpsustuseks on PCB ülalmainitud häireallikate ühenduskanal. PCB kvaliteet vastab otseselt ülalmainitud EMI allikate summutamisele.
2. Lülitustoiteallika EMI edastuskanalite klassifikatsioon
(1) Juhtivate häirete edastuskanal
(1) Mahtuvuslik sidestus
(2) Induktiivne sidestus
(3) Takistav sidestus
a. Üldkasutatava toiteallika sisetakistusest põhjustatud takistuslik juhtivusside
b. Takistuslik juhtivusside, mis on põhjustatud ühise maandusjuhtme impedantsist
c. Ühisliini impedantsist põhjustatud takistuslik juhtivusside
(2) Kiirgushäirete ülekandekanalid
(1) Lülitustoiteallikates võib kiirgushäirete allikateks moodustada võivaid komponente ja juhtmeid pidada antennideks ning analüüsiks saab kasutada elektridipooli ja magnetdipooli teooriaid; dioodid, kondensaatorid ja toitelülitustorud võib eeldada, et need on elektridipoolid, induktiivpooli võib eeldada, et need on magnetdipoolid;
(2) Varjestuskeha puudumisel on elektridipoolide ja magnetdipoolide tekitatud elektromagnetlainete ülekandekanaliks õhk (võib eeldada vaba ruumi);
(3) Varjestuse olemasolul arvestage kilbi vahesid ja auke ning analüüsige ja töödelge seda vastavalt lekkevälja matemaatilisele mudelile.
3. 9 peamist meedet EMI mahasurumiseks lülitustoiteallikate puhul
Lülitustoiteallikates on EMI peamised põhjused pinge ja voolu järsud muutused, st kõrge dv/dt ja di/dt. Lülitustoiteallika EMC-projekti rakendamise tehnilised meetmed põhinevad peamiselt kahel järgmisel punktil:
(1) minimeerida toiteallika enda tekitatud häirete allikad, kasutada häirete summutamise meetodeid või toota väiksemate häiretega komponente ja vooluahelaid ning rakendada mõistlikku paigutust;
(2) Vähendage toiteallika EMI-d ja parandage toiteallika EMS-i maanduse, filtreerimise, varjestuse ja muude tehnoloogiate abil.
Eraldi rääkides on üheksa peamist meedet:
(1) Vähendage dv/dt ja di/dt (vähendage nende tippväärtust ja aeglustage kallet)
(2) Varistori mõistlik kasutamine liigpinge vähendamiseks
(3) Summutav võrk pärsib ülevõtmist
(4) Kasutage kõrgsagedusliku EMI vähendamiseks pehmete taastumisomadustega dioode
(5) Aktiivvõimsusteguri korrigeerimine ja muud harmoonilise korrigeerimise tehnoloogiad
(6) Kasutage korralikult projekteeritud elektriliini filtrit
(7) Mõistlik maandustöötlus
(8) Tõhusad varjestusmeetmed
(9) Mõistlik PCB disain
