Tại sao nên thêm bộ lọc thông thấp EMI để tăng tổn thất tần số cao chèn?
Điểm mấu chốt 1
Nhiễu chế độ chung: Có điện dung phân phối giữa nguồn điện chuyển mạch (chuyển mạch MOS, khi công suất đầu ra lớn, MOS sẽ tăng thiết kế tản nhiệt) và đất (tấm nối đất tham chiếu của hệ thống thử nghiệm), thành phần tần số cao của điện áp sóng vuông trong mạch của MOS chuyển mạch và diode chỉnh lưu đầu ra được truyền xuống đất (tấm nối đất tham chiếu) thông qua điện dung phân tán, do đó một vòng lặp với đường dây điện được hình thành, và thành phần tần số cao tạo ra nhiễu chế độ chung thông qua điện dung phân tán và đường dây điện để tạo thành một vòng lặp.
Điểm mấu chốt 2
Việc tạo ra nhiễu chế độ vi sai: chủ yếu là ống công tắc trong nguồn điện chuyển mạch ở trạng thái chuyển mạch, khi bật ống công tắc, dòng điện chạy qua đường dây điện tăng tuyến tính và dòng điện bị đột biến thành O khi ống công tắc bị tắt, vì vậy dòng điện chạy qua đường dây điện là dòng điện xung sóng tam giác lặp lại tần số cao, có chứa thành phần sóng hài tần số cao phong phú, và biên độ của thành phần sóng hài sẽ ngày càng nhỏ hơn khi tần số tăng lên, do đó nhiễu loạn chế độ vi sai giảm khi tần số tăng.
Lưu ý: Khi tần số tăng lên, sự phân bố điện dung giữa mặt đất của các thiết bị chuyển mạch của chúng tôi trở nên quan trọng và nhiễu chế độ chung ngày càng cao hơn, và dòng điện chế độ chung nhỏ sẽ tạo ra nhiễu lớn.
Đường dẫn vòng lặp cho quấy rối chế độ chung và chế độ khác biệt:
Như thể hiện trong hình trên, tiếng ồn do hệ thống cung cấp điện chuyển mạch tạo ra bao gồm nhiễu chế độ chung và nhiễu chế độ vi sai. Nhiễu chế độ chung là do chênh lệch điện thế giữa dây dẫn mang dòng điện và đất, được đặc trưng bởi điện áp nhiễu trên hai đường dây cùng hướng của điện thế, trong khi nhiễu chế độ vi sai là do chênh lệch điện thế giữa các dây dẫn mang dòng điện, và đặc điểm của nó là điện áp nhiễu trên hai đường dây ngược lại với cùng một điện thế.
Điều quan trọng cần lưu ý là thông thường hai thành phần này của điện áp gây nhiễu trên đường dây tồn tại đồng thời.
Như bạn có thể thấy trong sơ đồ cấu trúc của bảng mạch bên trong của sản phẩm và thiết bị điện tử, chúng tôi không thể vượt qua tiêu chuẩn thử nghiệm nếu không có bộ lọc thông thấp EMI cụ thể do các thông số giả ảnh hưởng đến các đặc tính của kênh khớp nối!
Trong dải tần nhiễu dẫn EMI < 30MHz, các kênh ghép nối của hầu hết các hệ thống cung cấp điện chuyển mạch thường được phân tích bằng sơ đồ mạng mạch. Tuy nhiên, bất kỳ thành phần nào trong nguồn điện chuyển mạch, chẳng hạn như điện trở, tụ điện, cuộn cảm, công tắc và điốt, đều chứa các thông số giả và dải tần được nghiên cứu càng rộng thì thứ tự của mạch tương đương càng cao.
Do đó, mạch tương đương của nguồn điện chuyển mạch, bao gồm các thông số giả của từng thành phần và khớp nối giữa các thành phần, sẽ phức tạp hơn nhiều, chẳng hạn như:
Ở tần số cao, các thông số giả có ảnh hưởng lớn đến đặc tính của kênh ghép nối và sự tồn tại của điện dung phân tán trở thành kênh nhiễu điện từ.
Khi công suất của ống công tắc lớn, ống công tắc thường cần thêm một tản nhiệt, và không thể bỏ qua điện dung phân phối giữa tản nhiệt và ống công tắc ở tần số cao, có thể tạo thành nguồn nhiễu bức xạ định hướng không gian và nguồn nhiễu chế độ chung của dẫn đường dây điện.
Tóm lại, chúng tôi biết rằng việc thêm bộ lọc công suất thông thấp EMI vào đầu vào có thể cho phép thiết kế hiệu quả nhiễu dẫn điện trong hệ thống điện.