स्विच मोड पावर सप्लाई EMI डिज़ाइन अनुभव
1. स्विचिंग पावर सप्लाई का EMI स्रोत
स्विचिंग विद्युत आपूर्ति के EMI हस्तक्षेप स्रोत, विद्युत स्विच, रेक्टिफायर डायोड, उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर आदि में केंद्रित होते हैं। स्विचिंग विद्युत आपूर्ति में बाहरी वातावरण का हस्तक्षेप मुख्य रूप से विद्युत ग्रिड की कंपन, बिजली गिरने, बाहरी विकिरण आदि से आता है।
(1) पावर स्विच ट्यूब
पावर स्विच ट्यूब ऑन-ऑफ रैपिड साइकिल रूपांतरण की स्थिति में काम करता है, और dv/dt और di/dt दोनों तेजी से बदल रहे हैं। इसलिए, पावर स्विच ट्यूब न केवल विद्युत क्षेत्र युग्मन का मुख्य हस्तक्षेप स्रोत है, बल्कि चुंबकीय क्षेत्र युग्मन का मुख्य हस्तक्षेप स्रोत भी है।
(2) उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर
उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर का EMI स्रोत रिसाव प्रेरकत्व के अनुरूप di/dt के तीव्र चक्रीय परिवर्तन में केंद्रित होता है। इसलिए, उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर चुंबकीय क्षेत्र युग्मन का एक महत्वपूर्ण हस्तक्षेप स्रोत हैं।
(3) रेक्टीफायर डायोड
रेक्टिफायर डायोड का EMI स्रोत रिवर्स रिकवरी विशेषताओं में केंद्रित होता है। रिवर्स रिकवरी करंट का असंततता बिंदु इंडक्टेंस (लीड इंडक्टेंस, स्ट्रे इंडक्टेंस, आदि) में उच्च dv/dt उत्पन्न करेगा, जिसके परिणामस्वरूप मजबूत विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप होगा।
(4)पीसीबी
सटीक रूप से कहें तो, PCB उपर्युक्त हस्तक्षेप स्रोतों के लिए युग्मन चैनल है। PCB की गुणवत्ता सीधे उपर्युक्त EMI स्रोतों के दमन से मेल खाती है।
2. स्विचिंग पावर सप्लाई ईएमआई ट्रांसमिशन चैनलों का वर्गीकरण
(1) प्रवाहकीय हस्तक्षेप के लिए ट्रांसमिशन चैनल
(1) कैपेसिटिव कपलिंग
(2) प्रेरणिक युग्मन
(3) प्रतिरोधक युग्मन
क. सार्वजनिक विद्युत आपूर्ति के आंतरिक प्रतिरोध के कारण प्रतिरोधक चालन युग्मन
ख. सामान्य ग्राउंड तार की प्रतिबाधा के कारण प्रतिरोधक चालन युग्मन
सी. सामान्य लाइन प्रतिबाधा के कारण प्रतिरोधक चालन युग्मन
(2) विकिरण हस्तक्षेप के लिए ट्रांसमिशन चैनल
(1) स्विचिंग बिजली आपूर्ति में, घटक और तार जो विकिरण हस्तक्षेप स्रोत का गठन कर सकते हैं उन्हें एंटेना माना जा सकता है, और विद्युत द्विध्रुव और चुंबकीय द्विध्रुव सिद्धांतों का विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है; डायोड, कैपेसिटर और पावर स्विचिंग ट्यूब को विद्युत द्विध्रुव माना जा सकता है, प्रेरक कुंडल को चुंबकीय द्विध्रुव माना जा सकता है;
(2) जब कोई परिरक्षण निकाय नहीं होता है, तो विद्युत द्विध्रुवों और चुंबकीय द्विध्रुवों द्वारा उत्पन्न विद्युत चुम्बकीय तरंग संचरण चैनल वायु होता है (इसे मुक्त स्थान माना जा सकता है);
(3) जब कोई ढाल होती है, तो ढाल में अंतराल और छेद पर विचार करें और रिसाव क्षेत्र के गणितीय मॉडल के अनुसार इसका विश्लेषण और प्रक्रिया करें।
3. स्विचिंग पावर सप्लाई में ईएमआई को दबाने के 9 प्रमुख उपाय
स्विचिंग पावर सप्लाई में वोल्टेज और करंट में अचानक बदलाव, यानी उच्च dv/dt और di/dt, EMI के मुख्य कारण हैं। स्विचिंग पावर सप्लाई के EMC डिज़ाइन को लागू करने के तकनीकी उपाय मुख्य रूप से निम्नलिखित दो बिंदुओं पर आधारित हैं:
(1) बिजली आपूर्ति द्वारा उत्पन्न हस्तक्षेप स्रोतों को कम से कम करें, हस्तक्षेप दमन विधियों का उपयोग करें या कम हस्तक्षेप के साथ घटकों और सर्किट का उत्पादन करें, और उचित लेआउट करें;
(2) ग्राउंडिंग, फ़िल्टरिंग, परिरक्षण और अन्य तकनीकों के माध्यम से बिजली आपूर्ति की ईएमआई को दबाएं और बिजली आपूर्ति के ईएमएस में सुधार करें।
अलग-अलग बात करें तो नौ प्रमुख उपाय इस प्रकार हैं:
(1) dv/dt और di/dt को कम करें (उनके शिखर मान को कम करें और उनकी ढलान को धीमा करें)
(2) सर्ज वोल्टेज को कम करने के लिए वैरिस्टर का उचित अनुप्रयोग
(3) डंपिंग नेटवर्क ओवरशूट को दबाता है
(4) उच्च आवृत्ति ईएमआई को कम करने के लिए सॉफ्ट रिकवरी विशेषताओं वाले डायोड का उपयोग करें
(5) सक्रिय पावर फैक्टर सुधार और अन्य हार्मोनिक सुधार प्रौद्योगिकियां
(6) उचित रूप से डिज़ाइन किए गए पावर लाइन फ़िल्टर का उपयोग करें
(7) उचित ग्राउंडिंग उपचार
(8) प्रभावी परिरक्षण उपाय
(9) उचित पीसीबी डिजाइन
