Pengalaman desain EMI catu daya mode sakelar
1. Sumber EMI untuk mengalihkan catu daya
Sumber interferensi EMI pada catu daya switching terkonsentrasi pada sakelar daya, dioda penyearah, transformator frekuensi tinggi, dll. Interferensi lingkungan eksternal terhadap catu daya switching terutama berasal dari jitter jaringan listrik, sambaran petir, radiasi eksternal, dll.
(1) Tabung sakelar daya
Tabung sakelar daya bekerja dalam keadaan konversi siklus cepat On-Off, dan dv/dt dan di/dt berubah dengan cepat. Oleh karena itu, tabung sakelar daya tidak hanya menjadi sumber interferensi utama kopling medan listrik, tetapi juga sumber interferensi utama kopling medan magnet.
(2) Transformator frekuensi tinggi
Sumber EMI transformator frekuensi tinggi terkonsentrasi pada transformasi siklik cepat di/dt yang berhubungan dengan induktansi kebocoran. Oleh karena itu, transformator frekuensi tinggi merupakan sumber interferensi penting dari kopling medan magnet.
(3) Dioda penyearah
Sumber EMI dioda penyearah terkonsentrasi pada karakteristik pemulihan terbalik. Titik diskontinuitas arus pemulihan balik akan menghasilkan dv/dt yang tinggi pada induktansi (induktansi timbal, induktansi nyasar, dll.), yang mengakibatkan interferensi elektromagnetik yang kuat.
(4) PCB
Tepatnya, PCB adalah saluran penghubung untuk sumber interferensi yang disebutkan di atas. Kualitas PCB secara langsung berhubungan dengan penekanan sumber EMI yang disebutkan di atas.
2. Klasifikasi peralihan saluran transmisi EMI catu daya
(1) Saluran transmisi untuk interferensi konduktif
(1) Kopling kapasitif
(2) Kopling induktif
(3) Kopling resistif
A. Kopling konduksi resistif disebabkan oleh hambatan internal dari catu daya publik
B. Kopling konduksi resistif disebabkan oleh impedansi kabel ground bersama
C. Kopling konduksi resistif yang disebabkan oleh impedansi saluran umum
(2) Saluran transmisi interferensi radiasi
(1) Dalam pensaklaran catu daya, komponen dan kabel yang dapat menjadi sumber interferensi radiasi dapat diasumsikan sebagai antena, dan teori dipol listrik dan dipol magnet dapat digunakan untuk analisis; dioda, kapasitor, dan tabung saklar daya dapat diasumsikan sebagai dipol listrik, kumparan induktor dapat diasumsikan sebagai dipol magnet;
(2) Bila tidak ada benda pelindung, saluran transmisi gelombang elektromagnetik yang dihasilkan oleh dipol listrik dan dipol magnet adalah udara (dapat diasumsikan sebagai ruang bebas);
(3) Apabila terdapat pelindung, perhatikan celah dan lubang pada pelindung tersebut dan analisis serta proses sesuai dengan model matematis medan kebocoran.
3. 9 langkah utama untuk menekan EMI dalam peralihan pasokan listrik
Dalam peralihan catu daya, perubahan tegangan dan arus yang tiba-tiba, yaitu dv/dt dan di/dt yang tinggi, merupakan penyebab utama EMI. Langkah-langkah teknis untuk menerapkan desain EMC pada switching power supply terutama didasarkan pada dua poin berikut:
(1) Minimalkan sumber interferensi yang dihasilkan oleh catu daya itu sendiri, gunakan metode peredam interferensi atau produksi komponen dan sirkuit dengan lebih sedikit interferensi, dan lakukan tata letak yang wajar;
(2) Menekan EMI catu daya dan meningkatkan EMS catu daya melalui teknologi grounding, filtering, shielding, dan lainnya.
Secara terpisah, sembilan langkah utama tersebut adalah:
(1) Mengurangi dv/dt dan di/dt (mengurangi nilai puncaknya dan memperlambat kemiringannya)
(2) Penerapan varistor yang wajar untuk mengurangi tegangan lonjakan
(3) Jaringan redaman menekan overshoot
(4) Gunakan dioda dengan karakteristik pemulihan lunak untuk mengurangi EMI frekuensi tinggi
(5) Koreksi faktor daya aktif dan teknologi koreksi harmonik lainnya
(6) Gunakan filter saluran listrik yang dirancang dengan benar
(7) Perawatan grounding yang wajar
(8) Tindakan perlindungan yang efektif
(9) Desain PCB yang masuk akal
