전원 공급 장치 스위칭을위한 EMC 최적화 설계 체계 소개 PCB
스위치 모드 변환기 노이즈의 간섭 경로는 간섭 소스 및 간섭 장비에 대한 커플 링 조건을 제공하며 공통 모드 간섭 및 차동 모드 간섭에 대한 연구가 특히 중요합니다. 회로에서 주요 구성 요소의 고주파 모델과 공통 모드 및 차동 모드 노이즈의 회로 모델을 주로 분석하여 스위치 전력 PCB의 EMC 최적화 설계에 유용한 도움을 제공했습니다.
스위치 모드 전원 공급 장치의 회로에 대한 공통 모드 간섭 및 차동 모드 간섭의 영향은 다릅니다. 일반적으로 저주파 차동 모드 노이즈가 지배적 인 반면 고주파 공통 모드 노이즈가 지배적입니다. 또한, 공통 모드 전류의 방사선 효과는 일반적으로 차동 모드 전류의 방사선 효과보다 훨씬 큽니다. 따라서 차동 모드 간섭과 전원 공급 장치의 공통 모드 간섭을 구별해야합니다.
차동 모드 간섭과 공통 모드 간섭을 구별하려면 먼저 스위칭 전원 공급 장치의 기본 커플 링 모드를 연구해야합니다. 이를 바탕으로 차동 모드 노이즈 전류 및 공통 모드 노이즈 전류를위한 회로 경로를 설정할 수 있습니다. 스위치 모드 전원 공급 장치의 전도 커플 링에는 주로 다음이 포함됩니다.
회로 기반 전도성 커플 링, 용량 성 커플 링, 유도 성 커플 링 및 이들 커플 링 방법의 혼합물.
1. 공통 모드 및 차동 모드 노이즈 경로 모델
스위치 모드 전원 공급 장치에서, 공통 모드 노이즈 및 차동 모드 노이즈 경로는 고주파 변압기의 1 차 및 2 차 권선 사이의 커플 링 커패시턴스 CW, 전력 트랜지스터와 방열사 사이의 길 잃은 커패시턴스 CK, 전력 트랜스스터 자체의 기생 파라미터, 자체적으로 포괄적 인 파라미터의 기생 파라미터, 자체적으로 포괄적 인 파라미터의 기생 매개 변수로 인해 형성됩니다. 인쇄 된 도체 사이의 상호 결합에 의해 형성된 커패시턴스 및 임피던스는 공통 모드 및 차동 모드를 수행하여 간섭을 수행합니다. 전원 스위칭 장치, 변압기 및 인쇄 된 도체의 저항, 인덕턴스 및 커패시턴스의 기생 파라미터 모델을 분석하는 데 기초하여 변환기의 노이즈 전류 경로 모델을 얻을 수 있습니다.
두 회로의 주요 구성 요소의 고주파수 모델
전원 스위치 튜브 내부의 기생 인덕턴스 및 커패시턴스는 회로의 고주파 성능에 영향을 미칩니다. 이러한 커패시턴스는 고주파 간섭 누출 전류를 유발하여 금속 기판으로 흐르고 전력 튜브와 방열판 사이에 길 잃은 커패시턴스 CK가 있습니다. 안전상의 이유로, 방열판은 일반적으로 접지되어 공통 모드 노이즈 경로를 제공합니다.
PWM 컨버터가 작동하는 동안 전환 장치의 작동과 함께 공통 모드 노이즈가 생성됩니다. 도 1에 도시 된 바와 같이, 하프 브리지 컨버터의 경우, 스위치 Q1의 배수 전압은 항상 U1이며, 소스 전위는 스위치 상태의 변화에 따라 0과 U1/2 사이에서 다양합니다. Q2의 소스 전위는 항상 0이며 배수 전위는 0과 u1/2 사이입니다. 스위치 튜브와 라디에이터 사이의 접촉을 잘 유지하기 위해 스위치 튜브의 바닥과 라디에이터 사이에 열전도성이 우수한 절연 개스킷 또는 절연 실리콘이 종종 추가됩니다. 이것은 지점 A와 접지 사이에 평행 커플 링 커패시터 CK가 있음을 의미합니다. 스위칭 튜브의 상태가 Q1 및 Q2의 상태가 변경되어 지점 A에서의 전위를 유발할 때, 그림 2와 같이 노이즈 전류 ICK가 CK에서 생성됩니다. 라디에이터에서 케이싱으로의 전류 흐름은 케이싱, 즉 기본 전력선 사이의 커플 링 임피던스, 즉 표면적으로 표시되는 공통 모드 노이즈 경로를 형성합니다. 지면과 메인 전력선 사이의 커플 링 임피던스 z에서 공통 모드 노이즈를 형성합니다.
