การออกแบบตัวกรองอินพุต EMI สำหรับระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

การออกแบบตัวกรองอินพุต EMI สำหรับระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

การออกแบบที่มีประสิทธิภาพของการนำ EMI ในระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งคือการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบตัวกรอง EMI

การสลับแหล่งจ่ายไฟ ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า การออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพขั้นสูง สำหรับผลิตภัณฑ์และระบบควบคุมด้วยแหล่งจ่ายไฟสลับ ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน EMI อินพุตถูกวางไว้ที่ปลายอินพุตเพื่อแก้ปัญหาการนำ EMI ของระบบ และแม้แต่การออกแบบของ EMS ก็สำคัญมากเช่นกัน!

การรบกวนชั่วคราว (EMS) จะเป็นภัยคุกคามต่อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์หรืออุปกรณ์ของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง และจะมีปัญหากับฟังก์ชันและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์!

การรบกวน EMS ชั่วคราวชนิดนี้เป็นการทดสอบการฉีดของการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลและการรบกวนโหมดทั่วไปของระบบ

การรบกวนโหมดทั่วไป (กระแสโหมดทั่วไป): ในเฟสเดียวกัน กระแสระหว่างสาย L และ N (หรือสายสัญญาณ) และสายดิน

การรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียล (กระแสโหมดดิฟเฟอเรนเชียล): กระแสที่เดินทางระหว่างเส้น L และ N (หรือสายสัญญาณและเส้นกลับ) และมีแอมพลิจูดและเฟสตรงข้ามกัน

กระแสโหมดทั่วไปและกระแสโหมดดิฟเฟอเรนเชียลสามารถมีอยู่ในสายคู่หนึ่งในเวลาเดียวกัน ดำเนินการวิเคราะห์ทางทฤษฎีต่อไปนี้:

แรงดันสัญญาณรบกวนสูงสุดของสัญญาณรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียล (EMS) จะเป็นภัยคุกคามต่อผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์โดยตรง และจะมีปัญหากับฟังก์ชันและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์!

แรงดันเสียงสูงสุดของการรบกวนโหมดทั่วไป (EMS) จะไม่เป็นภัยคุกคามโดยตรงต่อผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ การรบกวนโหมดทั่วไปไม่ส่งผลกระทบโดยตรงต่ออุปกรณ์ แต่ส่งผลต่ออุปกรณ์โดยการแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้าในโหมดดิฟเฟอเรนเชียล! เนื่องจากระบบใช้แหล่งจ่ายไฟ AC และต้องการขนาดที่เล็กและมีประสิทธิภาพ การประยุกต์ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงเป็นสิ่งจำเป็น!

หมายเหตุ: ผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกี่ยวข้องกับระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง! หากคุณละทิ้งตัวกรองอินพุตของแหล่งจ่ายไฟสลับ

1. ผลการปราบปรามของสายจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเองต่อการรบกวนแบบต่อเนื่องนั้นต่ำมาก เหตุผลคือสาระสำคัญของการรบกวนแบบต่อเนื่องคือการรบกวนในโหมดทั่วไปที่มีความถี่สูง

2. ตัวเก็บประจุตัวกรองในสายไฟสวิตชิ่งถูกตั้งค่าไว้ทั้งหมดเพื่อยับยั้งการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลความถี่ต่ำ และตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าในนั้นไม่เพียงพอสำหรับการยับยั้งการกระเพื่อมของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งเอง นับประสาอะไรกับกลุ่มพัลส์ด้วย ส่วนประกอบฮาร์มอนิกที่สูงกว่า 60MHz การรบกวนมีผลยับยั้ง

3. เมื่อใช้ออสซิลโลสโคปเพื่อสังเกตรูปคลื่นกลุ่มพัลส์ของขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง จะไม่มีผลลดทอนสัญญาณรบกวนที่ชัดเจน

จากมุมมองนี้ ตัวกรองสัญญาณเข้าของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งของ Internet of Things และผลิตภัณฑ์และอุปกรณ์อัจฉริยะเป็นมาตรการที่สำคัญในแง่ของการยับยั้งสัญญาณรบกวนของรถไฟพัลส์ที่ได้รับจากแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง

ใส่ใจกับปัญหาของ EMS และใส่ใจกับปัญหาของการออกแบบ PCB!

1. คุณภาพของการออกแบบหม้อแปลงความถี่สูงในวงจรของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีผลยับยั้งการรบกวนกลุ่มพัลส์

2. ความจุของจัมเปอร์ระหว่างวงจรปฐมภูมิและวงจรทุติยภูมิของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถให้เส้นทางสำหรับการรบกวนโหมดทั่วไปที่เข้าสู่วงจรทุติยภูมิจากวงจรหลักเพื่อกลับไปยังวงจรหลัก ดังนั้นจึงมีการยับยั้งบางอย่าง ผลกระทบต่อการรบกวนการระเบิด

3. การตั้งค่าวงจรตัวกรองโหมดทั่วไปที่ปลายเอาต์พุตของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถยับยั้งการรบกวนกลุ่มพัลส์ได้ในระดับหนึ่ง

4. วงจรของระบบจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งเองไม่มีผลยับยั้งการรบกวนกลุ่มพัลส์ แต่ถ้ารูปแบบวงจรของสวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลายไม่ดี การรบกวนกลุ่มพัลส์จะซ้ำเติมการบุกรุกของแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่ง .

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สาระสำคัญของการรบกวนแบบระเบิดคือการรวมกันของการนำและการรบกวนด้วยรังสี แม้ว่าจะใช้ตัวกรองอินพุตเพื่อยับยั้งการรบกวนการนำไฟฟ้า การรบกวนของรังสีรอบสายส่งยังคงมีอยู่และยังสามารถผ่านแหล่งจ่ายไฟสวิตชิ่งได้ รูปแบบที่ไม่ดีของ

(หากระยะเค้าโครงวงจรหลักหรือรองของแหล่งจ่ายไฟสลับยาวเกินไป จะเกิด "เสาอากาศวงใหญ่")

องค์ประกอบการแผ่รังสีในการรบกวนการระเบิดแบบเหนี่ยวนำส่งผลต่อประสิทธิภาพการป้องกันการรบกวนของอุปกรณ์ทั้งหมด