電源PCBを切り替えるためのEMC最適化設計スキームの概要
スイッチモードコンバーターノイズの干渉パスは、干渉源と干渉機器の結合条件を提供し、共通モードの干渉と差動モード干渉の研究が特に重要です。回路の主要成分の高周波モデルと共通モードおよび差動モードノイズの回路モデルは主に分析され、スイッチパワーPCBのEMC最適化設計に有用な支援を提供しました。
スイッチモードモードの電源におけるサーキットに対する共通モードの干渉と差動モード干渉の影響は異なります。通常、低周波の差動モードノイズが支配しますが、高周波の共通モードノイズが支配します。さらに、共通モード電流の放射効果は通常、差動モード電流の放射効果よりもはるかに大きくなります。したがって、差動モード干渉と電源における共通モード干渉を区別する必要があります。
差動モード干渉と共通モード干渉を区別するために、まずスイッチング電源の基本的な結合モードを研究する必要があります。これに基づいて、差動モードノイズ電流および共通モードノイズ電流の回路パスを確立できます。スイッチモード電源の伝導カップリングには、主に以下が含まれます。
回路ベースの導電性結合、容量性結合、誘導結合、およびこれらのカップリング方法の混合。
1。共通モードと微分モードノイズパスモデル
スイッチモードの電源では、高周波変圧器の一次巻線と二次巻線の間の結合容量CW、電力トランジスタとヒートシンクの間の迷走容量CK、電力トランジスタ自体の寄生パラメーター、および自己積極的パラメータ、共通パラメータ、共通パラメーター、相互パラメータ、相互パラメータ、相互パラメータ、および相互パラメータ、および相互のパラメーターのために、共通モードのノイズとディファレンシャルモードのノイズパスが形成されます。容量、および印刷された導体間の相互結合によって形成されるインピーダンスにより、共通モードと微分モードが干渉を実施します。電力スイッチングデバイス、トランス、印刷導体の抵抗、インダクタンス、および容量の寄生パラメーターモデルを分析することに基づいて、コンバーターのノイズ電流モデルを取得できます。
2つの回路の主要成分の高周波モデル
電源スイッチチューブ内の寄生インダクタンスと静電容量は、回路の高周波性能に影響します。これらの静電容量により、高周波干渉漏れ電流が金属基板に流れ、パワーチューブとヒートシンクの間に迷走容量CKがあります。安全上の理由から、ヒートシンクは通常接地されており、一般的なモードノイズパスを提供します。
PWMコンバーターの操作中、スイッチングデバイスの動作とともに共通モードノイズも生成されます。図1に示すように、ハーフブリッジコンバーターの場合、スイッチQ1の排水電圧は常にU1であり、ソースの電位は0とU1/2の間でスイッチ状態の変化によって変化します。 Q2のソースポテンシャルは常に0であり、排水電位は0とU1/2の間で変化します。スイッチチューブとラジエーター間の良好な接触を維持するために、スイッチチューブの底部とラジエーターの間に良好な熱伝導率を備えた断熱ガスケットまたは断熱シリコンがしばしば追加されます。これは、ポイントAとグランドの間に並列カップリングコンデンサCKがあることを意味します。スイッチングチューブQ1とQ2の状態が変化し、ポイントAでポテンシャルの変化を引き起こすと、図2に示すように、CKでノイズ電流ICKが生成されます。ラジエーターからケーシングへの電流は、ケーシング、つまり地面の間にインピーダンスを結合します。地面と主電力線の間の結合インピーダンスzの電圧低下により、共通モードのノイズが形成されます。
