고주파 스위칭 전원 공급 장치를 위한 전자파 적합성 설계 솔루션
고주파 스위칭 전원 공급 장치 자체에 존재하는 전자기 간섭(EMI) 문제가 제대로 처리되지 않으면 전력망 오염이 쉬울 뿐만 아니라 다른 전기 장비의 정상적인 작동에 직접적인 영향을 미치고 공간으로 들어가기도 쉽습니다. 전자기 오염을 형성하여 고주파 스위칭 전원 공급 장치 전자기 호환성(EMC) 문제를 발생시킵니다. 본 논문에서는 기준을 초과하는 전자파 방해의 1200W(24V/50A) 고주파 스위칭 전원 공급 모듈을 이용한 철도 신호 전원 공급 화면에 초점을 맞춰 문제점을 분석하고 개선 방안을 제시한다.
고주파 스위칭 전원 공급 장치 전자기 방해는 전도 방해와 방사 방해의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. AC 전원 전파를 통해 방해가 발생하며 주파수는 30MHz보다 낮습니다. 공간 전파를 통해 방해물을 방출하며, 주파수는 30~1000MHz입니다.
고주파 스위칭 전원 전자파 방해 원인 분석
정류기 회로에서 전력관 Q1, 전력관 Q2~Q5의 그림 1b 회로에서 고주파 변압기 T1, 출력 정류기 다이오드 D1~D2는 주 전자기 방해를 생성하는 고주파 스위칭 전원 공급 장치 작업입니다. 괴롭힘의 원인을 구체적으로 분석하면 다음과 같다.
정류기 정류 프로세스는 전력선을 따라 높은 고조파를 생성하여 전도성 및 방사성 방해를 생성합니다.
스위칭 전원 튜브는 고주파 전도 및 차단 상태에서 작동하여 스위칭 손실을 줄이고 전력 밀도와 전원 공급 장치의 전체 효율을 향상시키기 위해 일반적으로 스위칭 튜브가 더 빠르고 빠르게 켜지고 꺼집니다. 몇 마이크로초 내에 스위칭 튜브가 이러한 속도로 켜지고 꺼지며 돌입 전압과 돌입 전류가 형성되고 고주파 및 고전압 스파이크 고조파가 생성되어 공간과 공간에 전자기적 방해를 형성합니다. AC 입력 라인.
고주파 변압기 T1은 동시에 전력 변환을 수행하여 교번 전자기장을 생성하고 전자기파를 공간으로 방사하여 복사 방해를 형성합니다. 변압기의 분산 인덕턴스와 커패시턴스는 발진을 생성하고 변압기 초기 단계 사이의 분산 커패시턴스를 통해 AC 입력 회로에 결합되어 전도 방해를 형성합니다.
출력 전압이 상대적으로 낮은 경우 출력 정류기 다이오드가 고주파수 스위칭 상태로 동작하는데, 이는 전자기 방해의 원인이기도 합니다.
다이오드 리드 기생 인덕턴스, 접합 커패시턴스 및 역회복 전류의 존재로 인해 전압 및 전류의 매우 높은 변화율에서 작동하므로 다이오드 역회복 시간이 길어질수록 스파이크의 영향이 커집니다. 현재, 방해 신호가 강할수록 진동의 고주파 감쇠가 발생하며 이는 일종의 차동 모드 전도 괴롭힘입니다.
전원 코드, 신호선, 접지선 및 기타 금속선을 통해 생성된 이러한 모든 전자기 신호는 외부 전원 공급 장치로 전달되어 전도 방해를 형성합니다. 도체 및 장치 방사선을 통해 또는 안테나 상호 연결 라인의 역할을 통해 방사선 방해로 인한 방해 신호를 방사합니다.
3, 전자기 호환성 설계의 고주파 스위칭 전원 공급 장치 전자기 괴롭힘에 대한
스위칭 전원 공급 장치 입구와 전원 필터는 스위칭 전원 공급 장치에서 생성되는 높은 고조파를 억제합니다.
한편으로는 고주파 공통 모드 전력선을 억제하고 다른 한편으로는 전력선을 통해 방사되는 불필요한 에너지를 줄이기 위해 페라이트 링이 있는 입력 및 출력 전력선입니다.
차동 모드 복사의 루프 영역을 줄이기 위해 가능한 한 접지에 가까운 전력선; 입력 AC 전원 라인과 출력 DC 전원 라인을 별도로 정렬하여 입력과 출력 사이의 전자기 결합을 줄입니다. 신호선은 전원선에서 멀리 떨어져 있고 접지선 정렬에 가깝고 정렬이 너무 길어서는 안 되므로 회로의 루프 영역을 줄입니다. PCB 보드 선 폭은 갑자기 변경될 수 없으며 둥근 전환을 사용하여 모서리 모서리는 가능한 한 직각이나 날카로운 모서리를 사용하지 마십시오.
칩 및 MOS 스위칭 튜브 설치 디커플링 커패시터는 장치와 접지 핀에 병렬로 연결된 전원 공급 장치에 최대한 가깝게 위치합니다.
Ldi/dt 접지 도체가 존재하기 때문에 PCB 보드와 섀시는 구리 포스트 연결을 간접적으로 사용하며 더 두꺼운 와이어를 사용하는 구리 포스트 연결에는 적합하지 않으며 접지에 가깝습니다.
스위칭 튜브의 양쪽 끝 부분에 RC 흡수 회로를 추가하고 출력 정류기 다이오드를 추가하여 서지 전압을 흡수합니다.
