ההשפעה של החלפת כוח פקד על ביצועי EMC במכשירים צרכניים

החלפת ציוד חשמל, המכונה בדרך כלל אספקת חשמל מחלף (SMPS), הפכו לכל מקום באלקטרוניקה של הצרכנים, היכולת שלהם לספק יעילות המרה גבוהה על פני טווח מתח קלט רחב, תוך שמירה על ביצועי מינימלית ביצועי לוח, הופכת אותם לבחירה המועדפת על כל דבר מקבצי ה-EMC ומכשירי מחשב ניידים לא מתאימים ללוחיות חשמל פונקציונליות ו- IoT שלבים כוח.

מימון של החלפת כוח מלוכד וחתימות רעש שלהם

SMPS מסדיר מתח פלט או זרם על ידי מעבר כוח transistor בין לחלוטין על ידי מדינות בתדירות בדרך כלל החל מעשרות קילוהרץ ועד כמה מגה-ההרץ.אנרגיה מאוחסנת אלמנטים אינדוקטיביים ו capacitive במהלך כל מחזור ולאחר מכן מועבר לעומס.המעבר המהיר בין מדינות בעלות גבוהה וגבוה יוצר קצוות חדים המכילים תוכן הרמוני היטב לתוך התדירות של קרינה מעוגלת זה.

כיצד הפעולה השוטפת יוצרת רעש

כל אירוע מעבר מייצר זרם קבוע ומתח מתמשך.מקור העיקרי של רעש שונה-מומדי הוא זרם קלט אימפולסיבית נמשך על ידי הממיר.כאשר מתג מופעל, גדול גדול / קמצת זורם דרך הלולאה שנוצר על ידי ה-Frecaacitor, מכשיר המעבר, ואת הפניה הראשי של הטרנספורמציה (או אינדוקטור).זה זו פועלת כמו אנטנה קטנה, קרינה אנרגיה על ידי מעבר מכניתולציה או זרם משותף, אשר מופיע על פני השבר, או זרם השבר, או זרם השבר, או זרם השבר, או רצפה הנוכחית, או קדמית, כמו גם על פני השבר, או רצפה, כמו גם על פני השבר, או רצפה.

המונחים: Versus Radiated Emissions

תקני EMC, כולל CISPR 32 ו- FCC חלק 15, להבחין בין פליטות FLT:0 מוליכים פליטות פליטות פליטות פליטות פליטות פליטות פליטות פליטות פליטות FLT:1 (ממדדים באופן זמני מ-150 kHz ל-30 מ"ר) ו-FLT:2radiated פגיעה ב-SLTDPSD (התתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתתת התדירות גבוהה יותר מ- 30 מ- GHz) ב-מטרהנע"לכות ל-מטרהיתרחשכתה, או גבוהה יותר).

שכפול נוף והשלכות מסחריות

מכשירים צרכניים הנמכרים ברוב תחומי השיפוט חייבים לעמוד במגבלות EMC מחמירות בצפון אמריקה, FCC Part 15 למשולת קרינה לא מכוונת; באירופה, ה-EMC דורש עמידה בסטנדרטים המוזיקים כגון EN 55032.כישלון לעמוד במגבלות אלה יכול לגרום לשיפוץ יקר, עיכוב שיגורי מוצר, והגבלות על גישת שוק.

מפתחי ביצועים המשפיעים על ביצועי EMC בעיצובים SMPS

אין שני התנצלויות או הפריסה SMPS מתנהגים זהה מבחינה EMC. מספר גורמים הקשורים לקבוע את החלוקה האמפולנית והספקטרוםית של פליטות, וכל אחד צריך להיות מנוהל באמצעות שינויים קפדניים של תכנון.

החלפת תדירות וטופולוגיה בחירה

תדרי מעבר גבוהים להפחית את גודל הרכיבים המגנטיים ואת הפלט capacitors, המאפשרים שלבים כוח קומפקטי.עם זאת, הגדלת תדירות המעבר גם מעלה את שיעורי di / dv / dv / dv / dv / dt, אשר בדרך כלל מגביר את הדור EMI. יתר, הרמוניות של צפיפות בסיסית גבוהה יותר לעמוד ביתרונות של מדידה מוגברת של פליטה מגנטית, מה שהופך סינון יותר מאתגר.

המונחים: PCBout and Grounding Strategy

הסדר הפיזי של רכיבים על לוח המעגל המודפס הוא לעתים קרובות הגורם היחיד המשפיע ביותר בשליטה EMI. a גרועה הניח SMPS יכול ליצור התייחסות מוגזמת גם אם ה-Schematic המעגל הוא בלתי אפשרי. כללי הפריסה קריטית כוללים צמצום האזור של לולאות מעבר קבועות, הצבת ה-Ficreativeer קרוב ככל האפשר ל-MosctscrepeF, ושימוש בשכבה דיגיטלית סגורה על פני שטח קצר יותר מגובה:

בחירה וניהול פארסיטי

כל רכיב בנתיב הכוח תורם לפרופיל EMI.FET עם מעבר מהיר יותר לייצר דינמיות גבוהות יותר ו- diHz, אשר מגביר הן רעש משותף והן רעש שונה.בחירת מכשירים עם כוח כונן שער מתאים והוספת רצף התנגדות לצמצום נקודות ה-YFiding יכול להפחית את פליטות המקור.

Enclosure ו-Meking

פליטות ממושכות שאינן ניתנות לחיסול ברמת הלוח חייבות להיכלל על ידי המתחם.המדת מתכת יוצרת כלוב פאראדיי המרחיב שדות אלקטרומגנטיים שנמלטו מאספקת החשמל.עבור מחסניות מפלסטיק, ציפויים התנהגותיים או מגינים פנימיים יכולים לשמש כדי לכסות את אזור ה- SMPSC; ניתן להשתמש ב- 30 מעלות עבור מחברים, אווררים, או תצוגות קטנות יותר מהגל הגבוה ביותר של תדירות קרינת חשמל;

אסטרטגיות עיצוב לשיפור EMC Compliance

הנדסה של אספקת כוח מעבר העוברת בדיקות EMC בניסיון הראשון דורש גישה שיטתית המתייחסת לפליטות בכל שלב של מחזור העיצוב.אסטרטגיות הבאות הוכחו כדי לעורר שיפורים משמעותיים בביצועים המעודכנים והקרינה.

Input and Output Filter Design

מסנן EMI מתוכנן כראוי בקלט של אספקת החשמל אטמיטים שבוצעו רעש לפני שהוא מגיע מרכזי AC או LISNHz מסנן טיפוסי מורכב של חנק משותף עם X-capacitors (החל בין קו ו- ניטראלי) ו- Y-capacitors (במקום בין קו או נייטרלי וקרקע).הפילטר חייב להיות מתוכנן להציג רמה גבוהה כדי משותף ל-Fon-iOS (הנמוך) בדרך כלל ל-FlowiFreshton נמוך יותר של ה-Freshpeeric) ו-Freshpeericericertexate נמוך יותר ל-FreshpeiFreshpeertexate נמוך יותר, בעוד ש-Freshto-Fine-Freshto נמוך יותר, כאשר הוא בדרך כלל, כאשר הוא מכיל את ה-Fine-Fine-Freshto מכיל את ה-Fine-Fine-Fine-Fon-Fine-Fine-Fine-Fine-Fine-Fon-Fon-Facine-Fine-Facine-Fine-Facine-Facine-Fine-Fine-Foltecttor (במקום

מעגלים סנקוברים ורינג מדכא

טבעת על ניקוז או מקור של מעבר MOSFET היא מקור נפוץ של פליטות קרינה גבוהה מפוכחת.טבעת זו נגרמת על ידי ההתחדשות בין הציפוי parasitic Capacitance של ערך MOSFET ואת הדליפה של ירידה בתדירות גבוהה מדי או אינדוקטור.

טכניקות ליקוט עבור EMI נמוך

מעבר לכללים הבסיסיים של minimizing לולאה אזור ושימוש במטוסים קרקעיים, טכניקות פריסה מתקדמות יכולות להפחית עוד את פליטות ה-FLT:0Kelvin חיבורי FLT:1 עבור מעגל הנעת השער להבטיח כי לולאת השער אינה משתפת נתיב החזרה עם הלולאהט הנוכחי כוח, המונעת מתחנות גבוהות/דמדבקות לתוך מעגל הבקרה.

המונחים:Spectrum Modulation

Pro-spectrum תדירות מודולציה (SSFM) היא טכניקה פופולרית יותר עבור הפחתת שיא EMI ללא תוספת מרכיבים פיזיים.על ידי שינוי במכוון את תדירות המעבר בטווח קטן (בדרך כלל ±5-10% של תדירות nominal), האנרגיה אשר יהיה מרוכז אחרת בתדירות בסיסית אחת ואת הרמוניות שלה מתפשטת על פני רוחב פס רחב יותר.

בדיקות, מדידה ומלכודות נפוצות

אפילו SMPS המעוצב בקפידה ביותר יכול להציג שיאי פליטה בלתי צפויים כאשר נבדק במוצר אמיתי.הבנת מלכודות מדידה נפוצות עוזר מהנדסים debug כישלונות במהירות.

המונחים: Versus Full Compliance Testing

בדיקה מלאה במעבדה מוכרת היא יקרה ונקודת זמן.קבוצות פיתוח רבות משקיעות במבנה טרום-התאמה באמצעות מנתח ספקטרום, LISN, ובדיקה של שדה קרוב שנקבעה לזהות ולתקן בעיות פליטה לפני מבחן ההסמכה הסופי.מבחן טרום-ציות אינו מחליף את הבדיקה הרשמית, אך הוא מקטין באופן דרמטי את הסיכון לכשל בדיקה במהלך ה-Prepliance, להבטיח את רמת הדיוק הנמוכה ביותר שלו (Flow-Flowed) בתנאי ש-Flowed Radio-Flowed) באופן משמעותי, בתנאי ש-Flow-Flowed Radio-cookedicicicicicicestic Radio-Fcuateration Index, בתנאי ש-Flowed Radio-Fcuateration Index, כלומר, בתנאי ש-Flowed Radio-Flowed Radio-Flowed Radio-Fcuateloading: DRA-Fcuateloading כל אמצעי אבטחה נמוכה יותר, בתנאי ש-Flowed Radio-Fcuateloading כל אמצעי אבטחה נמוכה יותר, בתנאי שלא יחליף את רמת החשיפה לחשיפה נמוכה יותר, לא תחליף את הבדיקה אינה תחליף את הבדיקה הרשמית של חומר ה-Flowed Radio-Fcuatecetexited In-Fcase (

מקורות משותפים של פתעת

גורמים מסוימים יכולים לגרום לפליטות לעלות על תחזיות.אש נפוץ אחד הוא איסוף דרך המפנה בין-winding capacitanceFLT:1 [אפילו קמציות קטנה בין רוחות ראשוניות ומשתפות יכול לספק נתיב עבור זרמי הפיכה משותפים כדי לזרום לעומס ולאחר מכן לקרקע, על ידי חסימת מגן קלטה.

שקיפות ודרכים עתידיות

החלפת ציוד חשמל היא אבן הפינה של אלקטרוניקה צרכנית מודרנית, אבל המעבר הטמון שלהם גבוה קידוד הופך אותם לאתגר העיקרי עבור ביצועי EMC. המפתח לתכנון מוצלח הוא להבין את מנגנוני הדור רעש, החל משמעת על פריסת PCB ובחירת רכיב, ושימוש בסינון והגנת טכניקות כי הם מתאימים לספקטרום פליטות ספציפיות של ה- EMCide להמשיך לכווץ בגודל תוך השגת קישוריות אלחוטית וכוח גבוה יותר, את החשיבות של מנועים מתקדמים יותר כמו גם סיליקון (FI) אשר יאפשרודות אבטחה גבוהה יותר מאשר מהירויות ניהול מהירות גבוהה יותר.

עבור מהנדסים המבקשים הדרכה מעשית עמוקה יותר, אתר האינטרנט של אספקת חשמל:0 (Electronic DesignFLT) 1:1 מציע שפע של מאמרים ממוקדי יישומים על עיצוב אספקת חשמל ו- EMC הקטנת.בנוסף, עדכונים והדרכה בדיקות מתפרסם באופן קבוע על ידי הוועדה (FLT:2CISPRFLT 3:2) 3, מה שהופך את זה כדאי עבור צוותי עיצוב להישאר הנוכחי עם דרישות רגולטוריות מתפתחות.