EMI-Störquellen am Schaltnetzteil – Lösungen zur Störungsbeseitigung
EMI-Störquellen von Schaltnetzteilen sind im Allgemeinen Störungen durch externe Strahlung, Blitzschlag oder Jitter im Stromnetz sowie andere damit verbundene Komponenten des Netzschalters wie Gleichrichterdioden, Hochfrequenztransformatoren, Leistungsschaltröhren und andere Störungen aus der Umgebung. Dies sind die Hauptursachen für EMI-Störquellen von Schaltnetzteilen.
Zunächst: Einführung des Übertragungskanals für Strahlungsstörungen
(1) Komponenten und Leitungen in einem Schaltnetzteil, die eine Strahlungsstörquelle darstellen können, können als Antennen angesehen werden. Daher kann die Theorie der elektrischen und magnetischen Dipolanalyse verwendet werden. Dioden, Kondensatoren und Leistungsschaltröhren können als elektrische Dipole und induktive Spulen als magnetische Dipole angesehen werden.
(2) Wenn kein Abschirmkörper, elektrischer Dipol oder magnetischer Dipol vorhanden ist, wird die durch den Übertragungskanal erzeugte elektromagnetische Welle in der Luft übertragen (es kann davon ausgegangen werden, dass es sich um freien Raum handelt).
(3) Wenn ein Abschirmkörper vorhanden ist, werden die Lücken und Löcher des Abschirmkörpers berücksichtigt und die Analyse erfolgt gemäß dem mathematischen Modell des Leckfelds.
Zweitens: Es ist der Übertragungskanal für leitungsgebundene Störungen
(1) Kapazitive Kopplung
(2) Induktive Kopplung
(3) Resistive Kopplung
a. Resistive leitfähige Kopplung, die durch den Innenwiderstand der öffentlichen Stromversorgung erzeugt wird
b. Resistive leitende Kopplung durch die Impedanz der öffentlichen Erdung
c. Resistive leitende Kopplung durch gemeinsame Leitungsimpedanz
Die folgenden EMI-Störquellen stehen mit dem Unterdrückungsprogramm in Zusammenhang:
1. Abschirmung von Hochfrequenztransformatoren
Um zu verhindern, dass der Streumagnetismus des Hochfrequenztransformators die umgebenden Schaltkreise stört, kann Abschirmband verwendet werden, um das Streumagnetfeld des Hochfrequenztransformators abzuschirmen. Abschirmband besteht im Allgemeinen aus Kupferfolie, wird eine Woche lang um die Außenseite des Transformators gewickelt und geerdet. Das Abschirmband ist eine Kurzschlussschleife relativ zum Streufeld, wodurch Streufeldlecks in einem größeren Bereich unterdrückt werden.
Bei Hochfrequenztransformatoren kommt es zu Relativverschiebungen zwischen den Kernen und zwischen den Wicklungen, die beim Betrieb des Hochfrequenztransformators zu Geräuschen (Pfeifen, Vibrationen) führen. Um diese Geräusche zu verhindern, sind Verstärkungsmaßnahmen für den Transformator erforderlich:
(1) Verkleben Sie die drei Kontaktflächen des Kerns (z. B. EE- und EI-Kerne) mit Epoxidharz, um eine relative Verschiebung zu unterdrücken.
(2) mit "Glasperlen" (Glasperlen) Klebebindungskern, ist die Wirkung besser.
Im Einzelnen umfasst die EMI-Unterdrückung von Schaltnetzteilen 9 Maßnahmen:
(1) vernünftiges PCB-Design
(2) der sinnvolle Einsatz von Varistoren zur Reduzierung der Stoßspannung
(3) Reduzierung von dv/dt und di/dt (Verringerung der Spitze, Verlangsamung der Steigung)
(4) Dämpfungsnetzwerk zur Unterdrückung des Überschwingens
(5) Einsatz sinnvoll ausgelegter Netzfilter
(6) Die Nutzung der Soft-Recovery-Eigenschaften der Diode zur Reduzierung der elektromagnetischen Störungen im Hochfrequenzband
(7) Aktive Leistungsfaktorkorrektur und andere harmonische Korrekturtechniken
(8) Wirksame Abschirmmaßnahmen
(9) Sinnvolle Erdungslösungen
