स्विचिंग विद्युत आपूर्ति का हस्तक्षेप-रोधी डिज़ाइन

स्विचिंग विद्युत आपूर्ति का हस्तक्षेप-रोधी डिज़ाइन

स्विचिंग बिजली आपूर्ति के ईएमसी डिज़ाइन को निम्नलिखित पहलुओं पर विचार करना चाहिए:

1) फ़िल्टर

2) उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर

3) सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक 4) सामान्य मोड हस्तक्षेप का सक्रिय दमन

5) मुद्रित सर्किट बोर्ड वायरिंग का ईएमसी डिजाइन

3EMC डिज़ाइन उपाय

3.1 फ़िल्टर

फ़िल्टरिंग संचालित गड़बड़ी को दबाने की एक विधि है। उदाहरण के लिए, बिजली आपूर्ति के इनपुट छोर पर एक फिल्टर को जोड़ने से बिजली आपूर्ति पर आक्रमण करने से बिजली ग्रिड से आने वाले शोर को रोका जा सकता है, और स्विचिंग बिजली आपूर्ति द्वारा उत्पन्न हस्तक्षेप को भी दबाया जा सकता है और बिजली ग्रिड में वापस भेजा जा सकता है। बिजली लाइन के चालन हस्तक्षेप को दबाने के लिए एक महत्वपूर्ण इकाई के रूप में, पावर फिल्टर उपकरण या सिस्टम के विद्युत चुम्बकीय संगतता डिजाइन में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह न केवल ट्रांसमिशन लाइन पर चालन हस्तक्षेप को दबा सकता है, बल्कि ट्रांसमिशन लाइन पर विकिरणित उत्सर्जन पर भी महत्वपूर्ण दमन प्रभाव डाल सकता है। फिल्टर सर्किट में, फीडथ्रू कैपेसिटर, तीन-टर्मिनल कैपेसिटर और फेराइट चुंबकीय रिंग का चयन सर्किट की फिल्टर विशेषताओं में सुधार कर सकता है। उपयुक्त डिज़ाइन या उपयुक्त फ़िल्टर का चयन और फ़िल्टर की सही स्थापना हस्तक्षेप-विरोधी तकनीक के महत्वपूर्ण घटक हैं। विशिष्ट उपाय इस प्रकार हैं: 1) एसी इनपुट टर्मिनल पर एक पावर फिल्टर स्थापित करें, और इसका सर्किट चित्र 1 में दिखाया गया है। चित्र में, एलडी और सीडी का उपयोग अंतर मोड शोर को दबाने के लिए किया जाता है। आम तौर पर, Ld 100-700 μH है, और Cd 1-10 μF है। Lc और Cc का उपयोग सामान्य मोड शोर को दबाने के लिए किया जाता है और इसे वास्तविक स्थितियों के अनुसार समायोजित किया जा सकता है।

सभी बिजली आपूर्ति फिल्टर को ग्राउंडेड किया जाना चाहिए (उन लोगों को छोड़कर जिन्हें निर्माता के विशेष निर्देशों के अनुसार ग्राउंडेड करने की अनुमति नहीं है), क्योंकि फिल्टर के सामान्य मोड बाईपास कैपेसिटर को काम करने के लिए ग्राउंड किया जाना चाहिए। सामान्य ग्राउंडिंग विधि न केवल फ़िल्टर को धातु आवरण से जोड़ना है, बल्कि फ़िल्टर आवरण को मोटे तारों से जोड़ना भी है।

उपकरण के ग्राउंड पॉइंट से कनेक्ट करें। जमीनी प्रतिबाधा जितनी कम होगी, फ़िल्टरिंग प्रभाव उतना ही बेहतर होगा।

फ़िल्टर को यथासंभव पावर इनलेट के करीब स्थापित किया जाना चाहिए। फ़िल्टर के इनपुट और आउटपुट सिरे यथासंभव दूर होने चाहिए ताकि इनपुट सिरे से आउटपुट सिरे तक सीधे युग्मन से हस्तक्षेप संकेतों से बचा जा सके।

2) बिजली आपूर्ति के आउटपुट पर एक आउटपुट फ़िल्टर जोड़ें। उच्च-आवृत्ति कैपेसिटर जोड़ने, आउटपुट फ़िल्टर प्रारंभ करनेवाला के अधिष्ठापन को बढ़ाने और फ़िल्टर कैपेसिटर की क्षमता अंतर-मोड शोर को दबा सकती है। यदि कई कैपेसिटर समानांतर में जुड़े हुए हैं, तो प्रभाव बेहतर होगा। 3.2 उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर

उच्च-आवृत्ति ट्रांसफार्मर के प्राथमिक पक्ष, द्वितीयक पक्ष, स्विच ट्यूब के सी और ई ध्रुवों के बीच और आउटपुट रेक्टिफायर डायोड पर एक आरसी अवशोषण नेटवर्क स्थापित करें।

3.3 सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक

सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक का अनुप्रयोग विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को कम करने में मदद करता है, क्योंकि पावर MOSFET और IGBT को शून्य वोल्टेज पर चालू किया जाता है और शून्य करंट पर बंद किया जाता है, और तेज़ रिकवरी डायोड भी सॉफ्ट ऑफ होता है, जो बिजली में बिजली की खपत को कम कर सकता है सर्किट. पावर डिवाइस के di/dt और dv/dt ईएमआई स्तर को कम कर सकते हैं। प्रयोगों से यह सिद्ध हो गया है कि सॉफ्ट स्विचिंग तकनीक का तरंग के उच्च-क्रम हार्मोनिक्स को दबाने पर केवल एक निश्चित प्रभाव पड़ता है।

3.4 सामान्य मोड हस्तक्षेप की सक्रिय दमन प्रौद्योगिकी

सामान्य-मोड हस्तक्षेप सक्रिय दमन तकनीक सामान्य-मोड हस्तक्षेप को दबाने के लिए शोर स्रोतों से उपाय करने की एक विधि है। इस विधि का विचार मुख्य सर्किट से एक क्षतिपूर्ति ईएमआई शोर वोल्टेज निकालने का प्रयास करना है जो मुख्य स्विचिंग वोल्टेज तरंग के बिल्कुल विपरीत है जो ईएमआई का कारण बनता है, और मूल स्विचिंग वोल्टेज के प्रभाव को संतुलित करने के लिए इसका उपयोग करता है।

3.5 मुद्रित सर्किट बोर्ड

अभ्यास ने साबित कर दिया है कि मुद्रित बोर्ड के घटक लेआउट और वायरिंग डिज़ाइन का स्विचिंग बिजली आपूर्ति के ईएमसी प्रदर्शन पर बहुत प्रभाव पड़ता है। इसमें हाई-वोल्टेज पावर बसबार, साथ ही कुछ हाई-फ़्रीक्वेंसी पावर स्विच और चुंबकीय घटक भी हैं। मुद्रित बोर्ड के सीमित स्थान में घटकों की स्थिति को उचित रूप से कैसे व्यवस्थित किया जाए, यह सीधे सर्किट में प्रत्येक घटक के हस्तक्षेप-विरोधी प्रदर्शन को प्रभावित करेगा। और सर्किट विश्वसनीयता।

3.5.1 तार प्रतिबाधा का प्रभाव

मुद्रित तार की विशेषता प्रतिबाधा का विश्लेषण करके, मुद्रित तार की प्लेसमेंट विधि, लंबाई, चौड़ाई और लेआउट विधि का चयन किया जाता है।

एकल तार की विशेषता प्रतिबाधा में डीसी प्रतिरोध आर और स्व-प्रेरकत्व एल शामिल हैं

Z=R प्लस jωL(1) L=2lln(2)

सूत्र में: एल - तार की लंबाई;

बी - तार की चौड़ाई।

जाहिर है, मुद्रित रेखा एल जितनी छोटी होगी, डीसी प्रतिरोध आर उतना ही छोटा होगा; साथ ही, मुद्रित लाइन की चौड़ाई और मोटाई बढ़ाने से डीसी प्रतिरोध आर भी कम हो सकता है।

सूत्र (2) से यह देखा जा सकता है कि मुद्रित रेखा की लंबाई l जितनी छोटी होगी, स्व-प्रेरकत्व L उतना ही छोटा होगा, और मुद्रित रेखा की चौड़ाई b बढ़ाने से स्व-प्रेरकत्व L भी कम हो सकता है। एकाधिक मुद्रित लाइनें न केवल डीसी प्रतिरोध आर और स्व-प्रेरणा एल से बनी होती हैं, बल्कि इसमें पारस्परिक प्रेरण एम का प्रभाव भी होता है, और पारस्परिक प्रेरण एम न केवल मुद्रित लाइनों की लंबाई और चौड़ाई से प्रभावित होता है, बल्कि उनके बीच की दूरी भी होती है मुद्रित पंक्तियाँ. एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते। एम=2एल(3)

सूत्र में: s——दो रेखाओं के बीच की दूरी, दो रेखाओं के बीच की दूरी बढ़ाने से पारस्परिक प्रेरकत्व कम हो सकता है।

उपरोक्त घटना को ध्यान में रखते हुए, मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन करते समय, बिजली लाइन और ग्राउंड लाइन की प्रतिबाधा को जितना संभव हो उतना कम किया जाना चाहिए, क्योंकि बिजली लाइन, ग्राउंड लाइन और अन्य मुद्रित लाइनों में प्रेरण होता है, जब बिजली की आपूर्ति होती है वर्तमान में बहुत परिवर्तन होता है, यह एक बड़े बड़े वोल्टेज ड्रॉप का उत्पादन करेगा, और ग्राउंड वायर का वोल्टेज ड्रॉप सार्वजनिक प्रतिबाधा हस्तक्षेप के गठन में एक महत्वपूर्ण कारक है, इसलिए ग्राउंड वायर को जितना संभव हो उतना छोटा किया जाना चाहिए, और बिजली के तार और ग्राउंड वायर को जितना संभव हो उतना मोटा किया जाना चाहिए।

दो तरफा मुद्रित बोर्डों के डिजाइन में, पावर लाइन और ग्राउंड लाइन को जितना संभव हो उतना मोटा करने के अलावा, ग्राउंड लाइन और पावर लाइन के बीच अच्छी उच्च-आवृत्ति विशेषताओं वाला एक डिकॉउलिंग कैपेसिटर स्थापित किया जाना चाहिए। इसके अलावा, दो मुद्रित सिग्नल लाइनों को समानांतर में न चलाएं। यदि समानांतर वायरिंग से बचा नहीं जा सकता है, तो इसे निम्नलिखित तरीकों से ठीक किया जा सकता है: 1) परिरक्षण के लिए दो सिग्नल लाइनों के बीच एक ग्राउंड वायर जोड़ें;

2) दो समानांतर सिग्नल लाइनों के बीच विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव को कम करने के लिए जहां तक ​​संभव हो सके दूरी बनाए रखें;

3) दो समानांतर सिग्नल लाइनों के माध्यम से बहने वाली धारा की दिशा विपरीत है। (उद्देश्य प्रेरित चुंबकीय प्रवाह को कम करना है)

3.5.2 घटकों का लेआउट

मुद्रित सर्किट बोर्ड को डिजाइन करते समय, कामकाजी परिस्थितियों की सीमा के कारण हस्तक्षेप स्रोत और पीड़ित से बचना आमतौर पर मुश्किल होता है। इस समय, बहुत लंबी मुद्रित लाइनों के कारण होने वाले व्यवधान से बचने के लिए परस्पर संबंधित घटकों को एक साथ रखने का प्रयास करें क्योंकि घटक बहुत दूर हैं; इसके अलावा, जितना संभव हो सके इनपुट सिग्नल और आउटपुट सिग्नल को लीड पोर्ट के पास रखें। , युग्मन पथों के कारण व्यवधान से बचने के लिए।

4 संरचनात्मक उपाय

विद्युत चुम्बकीय संगतता समस्याओं को हल करने के लिए परिरक्षण एक महत्वपूर्ण और प्रभावी साधन है