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| 开关电源差模干扰电流辐射的模拟和分析 |
| 发表时间：2009-05-12 20:31:21 浏览人数：405 |
这个开关电源的电磁干扰问题进行了主要发射(欧洲)的排放和辐射发射时辐射(发送)干扰、emc所谓的"指发射的电磁能量来源,一般现象”,在有限的交流来发射电磁波发射的开关电源通常是无意中,如果不加控制,将有大约为电子设备有严重的干扰。为使开关电源,高频大功率设计、印刷生产线闭环系统的辐射差模干扰(静态)已成为主要的开关电源的辐射线、印刷的辐射闭环降低开关电源的辐射干扰具有重要的意义。
二、建立差模电流辐射模式:
开关电源使用半导体器件、或下班的时间来启动和关闭输出电压控制,因为它通常在上述电路的工作,开关电源开关频率在电压和电流电压非常严重,氏族涌电压、电流和其他的噪音。图1是典型的开关电源电路原理图和噪音,含有大量的高次谐波辐射噪声的闭环空间辐射电磁波机、电能量的干涉旋转差模。正常闭合环路形状不规则的,在这里我们只讨论一般的模型。
这是一种平面印刷生产线闭环和广场的循环结束,分别与电压源和阻抗等效负载,源电阻、高频信号电压、结构时方环形天线,非常相似,成为一种严重的辐射。
三、数值模拟。
建立一个好的模型通过电磁。数值模拟软件来分析其辐射特性的影响。在这里我们用Ansoft吗?基于利益的一些模拟器(高)。首先,研究了闭环印刷生产线的辐射特性的变化来改变。任何方式与小环路天线辐射产生的辐射的模拟在远处,辐射圈的电场强度为E = 131.6 x 106首先(1 / r)Sinθ(1),包括f(H2)信号的频率,s回路电流。(m2)为电路面积1(A)为电流强度、θ(0)平面天线和辐射测量。我们根据图1,结构的闭环平方厘米),分别是4厘米,7公分,5厘米进行了仿真,仿真500MHz信号的频率。图三:(a)和图4分别从三维模拟差模电流辐射闭环(远场的方向改变方向是非常相似的,只有这方向时,S - E曲线5cm左右,由于存在明显的印刷电路板,地面飞机差模辐射功率主要集中在地面上,远高于它的表面积,与此同时,辐射场强度和电路的线性关系的电场强度(闭环在印刷生产线最大辐射方向上的电场强度,这类)(1)是完全。
四、结果分析。
闭环印刷行、差模干扰电流产生严重得多。辐射,但同样的区域,如闭环控制电路印刷生产线形状变动,不再是广场、结构和辐射干扰效果,甚至具有相同的产生相当大的差异。图五闭环印刷线的25cm2保持不变,与线源矩形印制电路板3厘米,而2厘米,分别与辐射、喷气5cm左右为500MHz频率干扰效果,1GHz和1.5千兆赫另行规定。很明显,相同的频率增加时,其闭环系统结构的印刷线、高辐射干扰频率差模电流辐射能量的正迁移印制电路板”、“如图3所示,这是因为增加的频率的相对于地面上的电流信号,从而对大一号尺寸差模生产线闭环打印的辐射场产生更多的反射效果。更重要的是,作为闭环印刷生产线,以渐变更狭窄的正方形、长方形差模干扰辐射明显减少。即,甚至闭环印刷线相同的区域。适当的改变其形状、狭长,还可以减少差模干扰电流辐射强度的影响。
靠近公路通过差模干扰电流辐射印刷线偏振方向的分布是不同的。图6是矩形的印刷线源和终端环电路的边缘,3(25)频率差模干扰为1.5千兆赫当前辐射X,Y,Z方向图的偏振方向的三维,我们可以看出,X轴和Z方向极化成分主要集中在X轴和Y的PCB正面的极化方向主要集中在PCB组件,略高于极化方向沿Y)X,Y方向极化,大约两倍的来源及码头2厘米,而对于闭环和5厘米左右。
根据印制电路板的辐射特性,差模设计人员对开关电源的内部结构印刷电路板和底盘设计可能来自以下几个方面:
1通过闭环打印的改变形状,使它长。能有效降低差模干扰电流辐射水平。
2差模根据当前的偏振方向的不同层次的辐射线,使印刷电路板组件附近的辐射水平极化方向是最小的电力,长度的电磁能量(场耦合到更少。
如果内部电缆布线设计,确保电缆在较大的辐射水平极化方向上的电力,从而使最小长度的电磁能量的电缆连接到最低限度。
4。确定最小的箱子外部辐射作用得到通风窗或观察窗和结构。通风窗或观察窗应尽可能在安装位置的低层次的辐射,如开窗通风窗或矩形的洞,还应该考虑辐射场的方向,使每个窗户极化程度不同,长侧孔最大的矩形辐射水平极化方向,为了使电磁波辐射出的能量最小的盒子。
即使考虑到对以上的干扰,综合其他建筑,比如继电器、辐射作用辐射散热器和电缆,这些干扰,通过数值或分析方法。
五、结论:
从目前对开关电源差模干扰辐射电磁场数值仿真结果表明当前的差模干扰闭环系统的辐射面积增大,线性变化的频率增加时,电流也差模的辐射能量更侧重于地面之上平面。更重要的是,在同一区域闭环控制电路、狭长形的差模干扰造成目前正在越来越小的辐射。同时,差模干扰极化方向上的电流辐射的影响,各有不同的分布。这些差模电流辐射特性的电源可以印刷电路板的设计和底盘内部电磁兼容性设计的基础。
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