スイッチング電源システムの電磁両立性設計の解析
スイッチング電源システムの電磁両立性設計の解析
電子技術の急速な発展に伴い、電子機器も機能の集積化や小型化が進み、私たちに多くの利便性をもたらしています。 しかし、さまざまな電子機器間の電磁結合は、エンジニアが直面する主な問題となっています。 電子環境汚染の害は、従来の環境汚染の害に劣りません。 環境汚染の一部として電磁波汚染も議題に上っています。 通常の動作中、電子デバイスは、内部コンポーネントからの相互干渉や周囲の他の電子デバイスからの干渉など、さまざまな電磁干渉に耐えます。 同時に、周囲の他の電子機器に電磁干渉を発生させます。 電子デバイスの要件は、さまざまなアプリケーション環境 (家庭、産業用制御、電力) によって大きく異なります。 これに関しては、一般規格 IEC/EN61000-6 シリーズまたは対応する製品の業界要件を参照できます。
このタイプの電磁干渉には、伝送チャネルに関して主に 2 つの側面が含まれます。1 つはワイヤ ハーネスに沿って伝送され、これには主に電源ポートと信号ポートに沿った伝送が含まれます。 一方、主に空間に沿って送信します。
電磁妨害：
電源は、そのアプリケーション環境で対応する最小放出エネルギー要件を満たしている必要があります。満たさない場合、周囲の機器に干渉を引き起こす可能性があります。 一般的なタイプの要件に従って、標準 IEC/EN61000-6 は産業環境機器要件と住宅、商業、軽工業環境の排出要件に分かれています。 電源などの一般的な製品の場合、特別なモデルでない限り、設計の初期段階で IEC/EN61000-6-3 または IEC/EN61000-6-4 に準拠した電磁妨害の位置決めが行われます。
電源容量の継続的な小型化と電力密度の増加に伴い、電源自体の電磁干渉を設計することの難しさは増加し続けています。 現在、MORNSUN は市場のすべての AC-DC にフィルターを内蔵しているだけでなく、トランスのシールドと電源デバイスのノイズ吸収に多額の設計コストを投資し、約束されたインジケーターの要件を満たしています。 R2 世代の低電力 DC-DC 製品はすべて 6 面シールド構造で設計されており、業界の EN55022/CISPR 22 および EN55011/CISPR 11 のクラス A 要件を満たし、基礎産業レベルの要件を満たしています。
電源自体の電磁干渉には多額の設計コストが投資されており、約束された指標も満たしていますが、電源の電磁干渉が市場アプリケーションの基準を超えることは依然として避けられません。 現時点では、多くの設計エンジニアは問題の根本原因は電源にあると考えていますが、これは実際には誤解です。 電磁干渉伝導妨害試験プロジェクトは主に電源ポートに焦点を当てているため、電源ポートがその伝送経路になります。 すべての電磁干渉は電源ポートを通ってテスト対象の機器に到達しますが、試験機器によって検出される電磁干渉は電源自体からのものだけではなく、主要部分には機械全体の他の部分によって生成される電磁干渉も含まれます。機器内部の寄生パラメータの共振によって発生する電磁干渉として。 このタイプの電磁干渉は電源ポートを介して試験装置に結合され、電源内部のフィルタは電磁干渉のこの部分をフィルタリングできません。 電源のアプリケーション環境は大きく異なります。すべての電源設計フィルタは、主な考慮事項として自身の干渉に対処するように設計されています。 同時に、フィルターの減衰特性とスペクトル特性は、最大限のマージンを持って可能な限り確保される必要がありますが、すべてのアプリケーション シナリオに適合することは不可能です。 そのため、マシン全体の設計者は、電源メーカーが推奨するアプリケーション回路に従って電源フロントエンドを設計する必要があります。
