Pengalaman reka bentuk EMI bekalan kuasa mod suis
1. Sumber EMI bagi bekalan kuasa pensuisan
Sumber gangguan EMI bagi pensuisan bekalan kuasa tertumpu pada suis kuasa, diod penerus, pengubah frekuensi tinggi, dsb. Gangguan persekitaran luaran untuk menukar bekalan kuasa terutamanya datang daripada kegelisahan grid kuasa, sambaran petir, sinaran luaran, dsb.
(1) Tiub suis kuasa
Tiub suis kuasa berfungsi dalam keadaan penukaran kitaran pantas Hidup-Mati, dan kedua-dua dv/dt dan di/dt berubah dengan cepat. Oleh itu, tiub suis kuasa bukan sahaja sumber gangguan utama gandingan medan elektrik, tetapi juga sumber gangguan utama gandingan medan magnet.
(2) Pengubah frekuensi tinggi
Sumber EMI pengubah frekuensi tinggi tertumpu pada transformasi kitaran pantas di/dt sepadan dengan kearuhan kebocoran. Oleh itu, pengubah frekuensi tinggi adalah sumber gangguan penting gandingan medan magnet.
(3) Diod penerus
Sumber EMI diod penerus tertumpu pada ciri pemulihan terbalik. Titik ketakselanjaran arus pemulihan terbalik akan menghasilkan dv/dt yang tinggi dalam kearuhan (aruhan plumbum, kearuhan sesat, dll.), mengakibatkan gangguan elektromagnet yang kuat.
(4) PCB
Lebih tepatnya, PCB ialah saluran gandingan untuk sumber gangguan yang disebutkan di atas. Kualiti PCB secara langsung sepadan dengan penindasan sumber EMI yang disebutkan di atas.
2. Klasifikasi saluran penghantaran EMI bekalan kuasa pensuisan
(1) Saluran penghantaran untuk gangguan konduktif
(1) Gandingan kapasitif
(2) Gandingan induktif
(3) Gandingan rintangan
a. Gandingan pengaliran rintangan yang disebabkan oleh rintangan dalaman bekalan kuasa awam
b. Gandingan pengaliran rintangan yang disebabkan oleh impedans wayar tanah biasa
c. Gandingan pengaliran rintangan yang disebabkan oleh galangan talian biasa
(2) Saluran penghantaran untuk gangguan sinaran
(1) Dalam menukar bekalan kuasa, komponen dan wayar yang boleh membentuk sumber gangguan sinaran boleh diandaikan sebagai antena, dan teori dipol elektrik dan magnet boleh digunakan untuk analisis; diod, kapasitor, dan tiub pensuisan kuasa boleh diandaikan sebagai dipol Elektrik, gegelung induktor boleh diandaikan sebagai dipol magnet;
(2) Apabila tiada badan pelindung, saluran penghantaran gelombang elektromagnet yang dihasilkan oleh dipol elektrik dan dipol magnet adalah udara (boleh diandaikan sebagai ruang bebas);
(3) Apabila terdapat perisai, pertimbangkan celah dan lubang pada perisai dan analisa serta proseskannya mengikut model matematik medan kebocoran.
3. 9 langkah utama untuk menyekat EMI dalam menukar bekalan kuasa
Dalam menukar bekalan kuasa, perubahan mendadak dalam voltan dan arus, iaitu, dv/dt dan di/dt tinggi, adalah punca utama EMI. Langkah teknikal untuk melaksanakan reka bentuk EMC bagi bekalan kuasa pensuisan adalah berdasarkan dua perkara berikut:
(1) Minimumkan sumber gangguan yang dijana oleh bekalan kuasa itu sendiri, gunakan kaedah penindasan gangguan atau hasilkan komponen dan litar dengan kurang gangguan, dan jalankan susun atur yang munasabah;
(2) Sekat EMI bekalan kuasa dan tingkatkan EMS bekalan kuasa melalui pembumian, penapisan, perisai dan teknologi lain.
Bercakap secara berasingan, sembilan langkah utama ialah:
(1) Kurangkan dv/dt dan di/dt (kurangkan nilai puncaknya dan perlahankan cerunnya)
(2) Penggunaan varistor yang munasabah untuk mengurangkan voltan lonjakan
(3) Rangkaian redaman menyekat overshoot
(4) Gunakan diod dengan ciri pemulihan lembut untuk mengurangkan EMI frekuensi tinggi
(5) Pembetulan faktor kuasa aktif dan teknologi pembetulan harmonik lain
(6) Gunakan penapis talian kuasa yang direka dengan betul
(7) Rawatan pembumian yang munasabah
(8) Langkah-langkah perlindungan yang berkesan
(9) Reka bentuk PCB yang munasabah
