הפרעה אלקטרומגנטית (EMI) היא תוצר לוואי בלתי נמנע של המרת הזרם הנוכחי (AC) כדי ליישר זרם (DC) באמצעות אספקת חשמל של מתג-מו-ממד (SMPS) את המתח המהיר והמעברים הנוכחיים הטבועים במניפסט מודרני של כוח לייצר רעש גבוה קידוד שיכול להפיץ דרך נתיבים מתקדמים ורדיוניים יותר.שמאל ללא מחוסנים, זה יעילות של מערכת ההפרעות, גורם התנהגות לא סדירה במעגלים בקרבת מקום, וניתן ליישם גישה יעילה יותר, כגון ניתוח יעיל יותר של מערכת הפעלה יעילה יותר של מערכת הפעלה חשמלית של 15I.

הבנה של ההתערבות אלקטרומגנטית ב-Power Conversion

הפרעה אלקטרומגנטית מתעוררת כאשר מקור (הממיר הכוח) פולט אנרגיה אלקטרומגנטית לא רצויה שזוגות לתוך מעגל קרב רגיש. ב- AC-DC, המקורות העיקריים של EMI הם אלמנטים מעבר - באופן חד-משמעי MOSFET או IGBTs - ואת מדגמי ה-retraance פועלים בתדרים החל מעשרות עד מאות קילוואץ'.

EMI מסווגת בדרך כלל לשני סוגים: FLT:0conducted EMIFLT:1, אשר נוסע לאורך קווי חשמל וחיבורים בין הרץ, ו-FLT:2radiated EMIFLT 3, אשר propagates דרך החלל כמו שדות אלקטרומגנטיים. מוליכים פליטות בדרך כלל בטווח של 150 kHz ל -30 מ"מ, בעוד פליטות קורנות הופכות משמעותיות מעל ל להקות מ"מ.

היבט קריטי נוסף הוא ההבחנה בין FLT:0 (CM) רעש (CM) רעשים 1ph ו-FLT:2 אדישות-מודה (DM) רעשים LT 3: DM זורם בין קווי הכוח בכיוונים מנוגדים, בעוד רעש CM זורם באותה מידה על כל הקווים וחוזר דרך מגנט הוא בעייתי במיוחד כי קשה יותר ולעתים קרובות לסינון קווי מטריקס חיצוני.

הגופים הרגולטוריים מציבים מגבלות מחמירות על פליטות.לדוגמה, תקן FCC B עבור ציוד למגורים מטילים מגבלות פליטה של 250 מיקרו-הרץ (48 dBμV) מ 0.15 ל-0.5 מ"מHz, ירידה ל-47 dBμV מ- 30 עד 88 מ"מ ל-88 מ"מ לפליטת פחמן דו"ח, 22/32, עקב עקומות דומות.

אסטרטגיות מפתח ל-EMI Reduction

1.הלייוט וההפצה

פריסת PCB היא ההחלטה היחידה המשפיעה ביותר שהמהנדס עושה ב-EMI. פריסה גרועה יכולה להפוך את העיצוב המסנן הטוב ביותר לא יעיל.מטרות אופטימיזציה של הפריסה הן למזער אזורים ללחיצת לולאה, לשלוט על נתיבי החזרה ובודד רכיבים רועשים.

(ב) [ה]: [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה], [ה]], [ה], [ה]]]]], [המטוס] מכנה [התחילה], הוא מקנה את אותות הנתיב על הפער עם טיפול קיצוני או שימוש ב-Faciacitors.

(FLT:0) מימיזציה של אזורי לולאה גבוהים.BuildFLT:1 , AC-DC ממיר מכיל מספר לולאות קריטיות: הלולאה המחודשת, המעבר העיקרי (העברה הראשית, MOSFET, DC אוטובוס capacitor), ואת לולאת ההחזר המשנית צריך להיות חזק ככל האפשר.

(FLT:0) מעגלים רועשים ורגישים.IRLT:1 לשמור על מרכיבי החלפת צד ראשון מבודדים פיזית מעגלים שליטה משניים ומקשרי תפוקה. השתמש באזור קרקע "נקי" עבור רכיבים אנלוגיים רגישים ואזור קרקע "מלוכלכים" עבור שלבים הפיכה כוח, המחבר אותם בנקודה אחת (כוכבת מעומק) או דרך טקס להיות גם פיזית, מרחק פיזי ומניעה החלפתם של קיבולת מגנטית מ-FI כדי לשנות את השדה המגנטי כדי לשנות את ה-F.

(FLT:0) מיקום אחראי.FLT:1 להציב את הקבלת, MOSFET, והפך משולש חזק.הנתיב החזרה ממקור MOSFET למסוף שלילי חייב להיות קצר ורחב. להימנע מסימנים רגישים ליד הליבה המתמירת או מעבורת גבוהה של צומת אם PCB אינם אפשריים, להשתמש כפול חד-צדדי עם שפע של מישורים על פני ערימה של רצפה ומילוי של רצפה על פני רצפה.

(ב) ⁇ (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

2.פילטר ו-Subber Circuits

לא משנה כמה נקי הפריסה, חלק מה-EMI יישארו.פילטרים ונחירות הם קו ההגנה השני.

(FLT:0) Input EMI מסננים (FLT) 1 פילטר קו ב- AC קלט הוא חובה לציות. מסנן טיפוסי מורכב מחנק משותף (CMC) ו- X/Y capacitors.CMC מציע דחייה גבוהה להחלפת מסננים מתקדמים (F) בעת מתן פילטרים מפורטים ל- DM) ל- CMC קרוב ככל האפשר, עם ה-F) ל-iF (התקן ה-D.

(FLT:0Output filtersure.FLT:1 הפלט דורש גם סינון למנוע רעש קרוע גבוה וגבוה מלהגיע לעומס. מסנן LC (מעודכן בתוספת אלקטרוליטי וכרישים קרמיקה) הוא סטנדרטי.הפלט של יבולת הפלט של ESR ו- ESL צריך להיות מצמצם; במקביל מספר רב של קפקאים קרמיקה עם סוגים שונים של דיאלקטריקטיביים יכול להאריך את רוחב הפס.

(FLT:0Snubber מעגלים.FLT:1 ; סנובברים נושבים נושרים טבעת הנגרמת על ידי חזרות פרסיטיותRC. RC subberber על פני המקור העיקרי של MOSFET או מעבר ל-47 קריסה משנית קולטת אנרגיה מ-Rubtide עדיף, צמצום הן פני ספירת מתח ו-EMI.

(FLT:0)Ferrite beads.FLT:1 , פריט חרוזים (פרטקס נחנק) להציב קווים כונן השער, עקבות משוב, ופלט מוביל לפעול כמסננים נמוכים.הההההההההההתדר, ביעילות להגביר רעש מבלי להתפזר מעוצמת DCHz.בחר עכבות גבוהות בתדירות הרעש (למשל, 100 עבור קרינה עדכנית, לא ניתן לרדיו, לא ניתן לתקן את היישר ליישר לכדי .

3.Switching Frequency and Modulation Techniques

תדירות המעבר משפיע ישירות על טווח EMI. . גבוה יותר מעבר מאפשר רכיבים מגנטיים קטנים יותר אבל לשנות את הרעש הבסיסי ללהקות גבוהות יותר, שבו ייתכן שיהיה קשה יותר לסנן הרץ ו נוטה יותר לקרינה. תדרים נמוכים יותר לייצר נזקי דגימה נמוכים יותר, אך דורשים מהפך גדול יותר ו- capacitors.הגישה הטובה ביותר היא לבחור תדירות אשר מאוזנת יעילות, גודל ו-EMI רבים מאפשרים תדירות גבוהה יותר לצמצום של טווח פליטה (ptulation) ל- 10B) ל-R.

טכניקה נוספת חזקה היא:0 רכה מעבר FLT:1 - ספציפית אפס-voltage מעבר (ZVS) ו- Zero-current מעבר (ZCS) ב resonant או quasi-resonant מספק התנצלות (למשל, החלפת רמות ה- ACVS) ו-p-resonant Switchback), מתג מופעל כאשר מקור הניקוז שלה הוא קרוב ל- Zero, צמצום משמעותי של כוח , בעוד ש-i-Ver מופעל על ידי הגבלת כוח DR.

בחירת יתר עבור EMI נמוך

בחירת הרכיבים הנכונים יכולה לייעל בעיות EMI רבות.

  • (FLT:0)MOSFETsOVA.FLT:1 בחר MOSFET עם מטען שער נמוך וכניעה נמוכה של פלט תפוקה כדי להפחית את אובדן המעבר, אבל גם לשקול את מהירות המעבר של המכשיר. איטי יותר מ-Mosuping MOSFET (התנגדות גבוהה יותר שער) לייצר ירידה נמוכה יותר / dv /dt ופחות טבעת. כמה מציעים ספקים "cool-mos" או "צומת" עם אופטימיזציה" עם מכשירים איטיים עם ירידה מהירה, אם הם כוללים ירידה מהירה יותר (או ירידה) עם ירידה מהירה יותר).
  • (FLT:0)Rectifier diodes.FLT:1 סיליקון מהיר סיליקון דידות מרשימות יש זרם גלוי לאחור כי מייצרת ספייקים ורעש. להחליף אותם עם דיודות שאטקי בשלבים נמוכים מחסנים מחסנים (בשל ההתאוששות הפוכה) או עם סיליקון-carbide (SiC) בדגימות נמוכות מאוד, ו-iprempretradremprempredredreative Defreative Defreative Defing (F)
  • (FLT:0) Transformers.FLT:1 The Transformer הוא מקור עיקרי של שניהם ונדגן EMI. השתמש במשנה מארגן היטב עם Faraday מגן בין רוחות ראשוניות ומשניות כדי להפחית את ההפיכה של קמצפטי של רעש CM.המגן (שכבת נחושת הקשורה לקרקע הראשית) יעצורים זרמים אחרים דרך הרוח המצופה גם כן, כמו גם את הדליפה גבוהה.
  • (FLT:0)Capacitors.FLT:1 בנוסף לשימוש ב-ESR / ESL קרמיקה כיבולים קרמיקה עבור דיקופיד גבוה, לשקול את הסוג dielectric. X7R ו C0G (NP0) יש יציבות טמפרטורה טובה יותר ותפקוד נמוך יותר מאשר Y5V, מה שהופך אותם יעילים יותר כמו מסנן ו snubber capacitors.

טכניקות מתקדמות של EMI Mitigation

כאשר שיטות סטנדרטיות אינן מספיקות, טכניקות מתקדמות יכולות לספק את שולי הסופי הנדרש לציות.

(FLT:0) פילטר EMI .FLT:1 Active filters תחושה של CM או DM רעש וזריקת אות ביטול באמצעות מגבר משוב.פילטרים אלה יכולים להשיג תנופה גבוהה טביעת רגל קטנה, במיוחד עבור פליטות נמוכות קידוד (be 1 MHz נמוך) הם משולבים יותר ויותר כוח ICs או זמינים כמודולים עמידים.

(FLT:0) פלאדר (FLT:1 Relementers כוונון חוט קונבנציונלי עם עיצובים פלאאר (באמצעות עקבות PCB כמו רוחות) מאוד להפחית את הניכוי אינדוקציה ואת קיבול parasitic. הפיכה הדוקה ייצור חוזר תוצאה של ייצור חוזר נמוך יותר EMI ועקביות גבוהה יותר.

(FLT:0) תותחים וקטנות.IRLT:1 עבור פליטות קורנות, מתכת יכול נמכר על אזור המעבר העיקרי עם חתך עבור זרימת אוויר יכול להגביר את פליטות על ידי 20 dB או יותר.שלב עם קצף מוליכים קצף צינורות בים סגורים כדי להבטיח המשכיות חשמלית נמוכה.

(FLT:0) ספירודור שעון ספקטרום (SSCG) irph:1 ; אם הממיר הכוח משתמש בקר קבוע- ⁇ PWM בקר, לבדוק אם קיים וריאנטרום פרואקטיבי. חלק מהבקרים מציעים תכונה ג'טר עם ±5% מודולציה של תדירות ההחלפה.טכניקה זו יעילה במיוחד לצמצום פליטות השיא בבסיס ובנזקים שלה.

בדיקות והתאמה

לא אסטרטגיה של צמצום EMI מלאה ללא אימות.מבחן קדם-ציות באמצעות מנתח ספקטרום ורשת ייצוב קו ייצוב קו (LISN) מאפשר למעצבים לזהות תדרי בעיה מוקדם. Measure שניהם ביצעו פליטות (באמצעות LISN ב- AC קלט) ופליטת פליטות קורנות (באמצעות אנטנה פס רחב בתא חצי-כוגני או אפילו בדיקה כמעט קרוב לאבחון ראשוני).

זכור כי תנאי העומס של אספקת החשמל משפיעים על EMI.מבחן בעומס מלא, עומס אור ועומס בינוני.יש ממירים להראות גרוע יותר EMI בעומס בהיר עקב פעולה מפוצץ (שייצר התפרצויות נמוכות של מעבר).אם זה קורה, לשקול פירוק מצב פרץ או הוספת עומס דומי קטן כדי לשמור על המרה במצב רציונאלי מתמשך.

EMI הוא היבט מורכב אך מנוהל של עיצוב אספקת כוח AC-DC.על ידי יישום האסטרטגיות המפורטות כאן - פריסת PCB אמפטיסטית, סינון חזק, בחירות רכיב חכמות, ושימוש מתחשב בטכניקות של שינוי - מהנדסים יכולים להפחית באופן משמעותי את ההתערבות האלקטרומגנטית.התוצאה היא אספקת כוח שפועלת באופן אמין במערכות אלקטרוניות רגישות, ועומדת בדרישות הרגולטוריות גלובליות ללא עיצובים יקרים.