รูปแบบการออกแบบที่ปรับให้เหมาะสมโดย EMC สำหรับ PCB แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
เส้นทางการรบกวนของสัญญาณรบกวนของตัวแปลงประเภทสวิตช์ให้เงื่อนไขการเชื่อมต่อสำหรับแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนและอุปกรณ์ที่ถูกรบกวน และการวิจัยเกี่ยวกับการรบกวนโหมดร่วมและการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง วิเคราะห์แบบจำลองความถี่สูงของส่วนประกอบหลักของวงจรเป็นหลัก รวมถึงแบบจำลองวงจรของโหมดทั่วไปและสัญญาณรบกวนของโหมดดิฟเฟอเรนเชียล ซึ่งให้ความช่วยเหลือที่เป็นประโยชน์สำหรับการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพ EMC ของ PCB แหล่งจ่ายไฟสวิตช์
การรบกวนโหมดทั่วไปและการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งมีผลกระทบต่อวงจรที่แตกต่างกัน โดยปกติแล้ว สัญญาณรบกวนในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลจะมีอิทธิพลเหนือความถี่ต่ำ และสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปจะมีอิทธิพลเหนือความถี่สูง ยิ่งไปกว่านั้น ผลการแผ่รังสีของกระแสโหมดทั่วไปมักจะมากกว่าผลของกระแสโหมดดิฟเฟอเรนเชียลมาก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องแยกแยะระหว่างการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลและการรบกวนโหมดทั่วไปในแหล่งจ่ายไฟ
เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างการรบกวนโหมดดิฟเฟอเรนเชียลและการรบกวนโหมดทั่วไป เราต้องศึกษาโหมดคัปปลิ้งพื้นฐานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งก่อน จากนี้เราสามารถสร้างเส้นทางวงจรสำหรับกระแสสัญญาณรบกวนในโหมดดิฟเฟอเรนเชียลและกระแสสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปได้ การมีเพศสัมพันธ์การนำไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วย:
การมีเพศสัมพันธ์แบบนำไฟฟ้าตามวงจร การมีเพศสัมพันธ์แบบคาปาซิทีฟ การมีเพศสัมพันธ์แบบเหนี่ยวนำ และการรวมกันของวิธีการมีเพศสัมพันธ์เหล่านี้
1 โหมดทั่วไปและโมเดลเส้นทางเสียงโหมดดิฟเฟอเรนเชียล
ในการสลับแหล่งจ่ายไฟ เสียงโหมดทั่วไปและเส้นทางเสียงโหมดดิฟเฟอเรนเชียลเกิดขึ้นเนื่องจากความจุคัปปลิ้ง CW ระหว่างขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิของหม้อแปลงความถี่สูง ความจุหลงทาง CK ระหว่างท่อส่งกำลังและตัวระบายความร้อน พารามิเตอร์ปรสิตของท่อส่งกำลัง ตัวเองและการเหนี่ยวนำร่วมกัน การเหนี่ยวนำตนเอง ความจุร่วมกัน ความจุตนเอง ความต้านทานและพารามิเตอร์ปรสิตอื่น ๆ ที่เกิดขึ้นจากการมีเพศสัมพันธ์ร่วมกันระหว่างสายพิมพ์ ส่งผลให้โหมดทั่วไปและโหมดที่แตกต่างกันดำเนินการรบกวน บนพื้นฐานของการวิเคราะห์แบบจำลองพารามิเตอร์ปรสิตของความต้านทาน ความเหนี่ยวนำ และความจุของอุปกรณ์สวิตชิ่งกำลัง หม้อแปลง และสายไฟที่พิมพ์ จะได้แบบจำลองเส้นทางกระแสรบกวนของตัวแปลง
แบบจำลองความถี่สูงของส่วนประกอบหลัก 2 วงจร
การเหนี่ยวนำปรสิตภายในและความจุของสวิตช์ไฟส่งผลต่อประสิทธิภาพความถี่สูงของวงจร ตัวเก็บประจุเหล่านี้ทำให้เกิดกระแสรั่วไหลของการรบกวนความถี่สูงไหลไปยังพื้นผิวโลหะ และมีตัวเก็บประจุ CK หลงอยู่ระหว่างสวิตช์ไฟและแผงระบายความร้อน เพื่อเหตุผลด้านความปลอดภัย แผงระบายความร้อนมักจะต่อสายดิน ทำให้เกิดเส้นทางสัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไป
ในระหว่างการทำงานของตัวแปลง PWM สัญญาณรบกวนในโหมดทั่วไปจะถูกสร้างขึ้นพร้อมกับการทำงานของอุปกรณ์สวิตชิ่งด้วย ดังแสดงในรูปที่ 1 สำหรับตัวแปลงแบบฮาล์ฟบริดจ์ แรงดันไฟรั่วของสวิตช์ Q1 จะเป็น U1 เสมอ และความต่างศักย์ของแหล่งกำเนิดจะแปรผันระหว่าง 0 ถึง U1/2 เมื่อมีการเปลี่ยนแปลงสถานะสวิตช์ ศักยภาพแหล่งที่มาของ Q2 อยู่ที่ 0 เสมอ และความเป็นไปได้ที่จะระบายจะแตกต่างกันไประหว่าง 0 ถึง U1/2 เพื่อรักษาการสัมผัสที่ดีระหว่างท่อสวิตช์และหม้อน้ำ มักจะเพิ่มปะเก็นฉนวนหรือซิลิโคนที่มีค่าการนำความร้อนที่ดีระหว่างด้านล่างของท่อสวิตช์และหม้อน้ำ ซึ่งส่งผลให้มีตัวเก็บประจุคัปปลิ้งแบบขนาน CK ระหว่างจุด A และกราวด์ เมื่อสถานะของท่อสวิตช์ Q1 และ Q2 เปลี่ยนแปลง ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในศักย์ของจุด A กระแสเสียงรบกวน Ik จะถูกสร้างขึ้นบน CK ดังแสดงในรูปที่ 2 กระแสไหลจากแผงระบายความร้อนไปยังท่อซึ่งมี อิมพีแดนซ์คัปปลิ้งกับสายไฟหลัก ทำให้เกิดเส้นทางสัญญาณรบกวนโหมดทั่วไปดังที่แสดงโดยเส้นประในรูปที่ 2 ดังนั้น กระแสไฟรบกวนในโหมดทั่วไปจึงสร้างแรงดันไฟฟ้าตกบนอิมพีแดนซ์คัปปลิ้ง Z ระหว่างกราวด์และสายไฟหลัก ขึ้นรูป เสียงโหมดทั่วไป
