Gwarchod Electrostatig ar gyfer Newid Addasyddion Pŵer

Un o'r manylebau mwyaf heriol yn nyluniad addaswyr pŵer newid yw lleihau'r cerrynt RFI (Ymyriad Amledd Radio) modd cyffredin i lefel dderbyniol. Mae'r sŵn dargludol hwn yn cael ei achosi'n bennaf gan drydan statig parasitig a chyplu electromagnetig rhwng cydrannau newid pŵer a'r awyren ddaear. Gall yr awyren ddaear gynnwys y siasi, cabinet, neu wifren ddaear, yn dibynnu ar y math o offer electronig.

 

Dylai dylunwyr addaswyr pŵer newid adolygu'r cynllun cyfan yn drylwyr, nodi meysydd sy'n agored i broblemau o'r fath, a gweithredu mesurau cysgodi priodol yn ystod y cyfnod dylunio. Mae cywiro dyluniad RFI amhriodol yn y camau diweddarach yn aml yn anodd.

 

Yn y rhan fwyaf o gymwysiadau, mae angen cysgodi electrostatig lle bynnag y gall tonffurfiau newid foltedd uchel amledd uchel gyfuno'n gapacitive â'r awyren ddaear neu allbwn eilaidd. Mae hyn yn arbennig o bwysig lle mae newid transistorau pŵer a deuodau unionydd yn cael eu gosod ar sinciau gwres sy'n cysylltu â'r prif siasi. Yn ogystal, gall meysydd magnetig a chyplu capacitive gyflwyno sŵn mewn cydrannau neu linellau sy'n cario cerrynt pwls switsio mawr. Ymhlith y meysydd problemus posibl mae'r cywirydd allbwn, cynhwysydd allbwn wedi'i osod ar y siasi, a chyplu capacitive rhwng y cynradd, uwchradd, a chraidd y prif newidydd newid, yn ogystal â thrawsnewidwyr gyrru neu reoli eraill.

 

Pan fydd cydrannau wedi'u gosod ar sinciau gwres sydd wedi'u cysylltu'n thermol â'r siasi, gellir lliniaru cyplu capacitive diangen trwy osod tarian electrostatig rhwng y gydran ymyrryd a'r sinc gwres. Mae'n rhaid i'r darian hon, sydd fel arfer wedi'i gwneud o gopr, gael ei hinswleiddio rhag y sinc gwres a'r gydran (ee, transistor neu ddeuod). Mae'n blocio ceryntau AC sydd wedi'u cyplysu'n gapacitive, sydd wedyn yn cael eu cyfeirio at bwynt cyfeirio cyfleus yn y gylched mewnbwn. Ar gyfer cydrannau cynradd, y pwynt cyfeirio hwn fel arfer yw terfynell negyddol gyffredin y llinell cyflenwad pŵer DC, ger y ddyfais newid. Ar gyfer cydrannau eilaidd, y pwynt cyfeirio fel arfer yw'r derfynell gyffredin lle mae cerrynt yn llifo yn ôl i ochr eilaidd y trawsnewidydd.

 

Mae'r prif transistor pŵer newid yn cynhyrchu tonffurfiau pwls switsio uchel-foltedd, amledd uchel. Heb gysgodi digonol rhwng cas y transistor a'r siasi, gall cerrynt sŵn sylweddol gyplysu trwy'r cynhwysedd rhyngddynt. Mae tarian copr a osodir yn y gylched yn chwistrellu unrhyw gerrynt sylweddol i'r sinc gwres trwy gynhwysedd. Mae'r sinc gwres, yn ei dro, yn cynnal foltedd AC amledd uchel cymharol fach sy'n ymwneud â'r siasi neu'r awyren ddaear. Dylai dylunwyr nodi meysydd tebyg sy'n peri problemau a defnyddio cysgodi lle bo angen.

 

Er mwyn atal ceryntau RF rhag llifo rhwng dirwyniadau cynradd ac uwchradd neu rhwng y darian diogelwch sylfaenol a daear, mae trawsnewidyddion prif switsh fel arfer yn cynnwys tarian RFI electrostatig ar y dirwyniad cynradd o leiaf. Mewn rhai achosion, efallai y bydd angen tarian diogelwch ychwanegol rhwng y dirwyniadau cynradd ac eilaidd. Mae tariannau RFI electrostatig yn wahanol i darianau diogelwch o ran eu hadeiladu, eu lleoliad a'u cysylltiad. Mae safonau diogelwch yn ei gwneud yn ofynnol i'r darian diogelwch gysylltu â'r awyren ddaear neu'r siasi, tra bod y darian RFI fel arfer yn gysylltiedig â'r cylched mewnbwn neu allbwn. Mae tariannau EMI a blociau terfynell, wedi'u gwneud o ddalennau copr tenau, yn cario cerrynt bach yn unig. Fodd bynnag, am resymau diogelwch, rhaid i'r darian diogelwch wrthsefyll o leiaf dair gwaith cerrynt graddedig y ffiws pŵer.

 

Mewn trawsnewidyddion pŵer newid all-lein, gosodir y darian RFI yn agos at y dirwyniadau cynradd ac uwchradd, tra bod y darian diogelwch wedi'i lleoli rhwng y tariannau RFI. Os nad oes angen tarian RFI eilaidd, mae'r darian diogelwch wedi'i lleoli rhwng y darian RFI sylfaenol ac unrhyw weiniadau allbwn. Er mwyn sicrhau ynysu priodol, mae'r darian RFI sylfaenol yn aml wedi'i hynysu gan DC o'r llinell bŵer mewnbwn trwy gynhwysydd cyfres, sydd â sgôr nodweddiadol yn 0.01 μF.

 

Defnyddir y darian RFI eilaidd dim ond pan fydd angen atal sŵn uchaf neu pan fo'r foltedd allbwn yn uchel. Mae'r darian hon yn cysylltu â therfynell gyffredin y llinell allbwn. Dylid defnyddio cysgodi trawsnewidyddion yn gynnil, gan ei fod yn cynyddu uchder cydrannau a dimensiynau troellog, gan arwain at inductance gollyngiadau uwch a diraddio perfformiad.

 

 

Gall cerrynt dolen darian amledd uchel fod yn arwyddocaol yn ystod y newid dros dro. Er mwyn atal cyplu i'r ochr uwchradd trwy weithrediad arferol y trawsnewidydd, dylai pwynt cysylltiad y darian fod yn ei ganol, nid ei ymylon. Mae'r trefniant hwn yn sicrhau bod y ceryntau dolen darian sydd wedi'u cyplysu'n gapacitive yn llifo i gyfeiriadau gwahanol ar bob hanner y darian, gan ddileu effeithiau cyplu anwythol. Yn ogystal, rhaid insiwleiddio pennau'r darian oddi wrth ei gilydd er mwyn osgoi ffurfio dolen gaeedig.

 

Ar gyfer allbynnau foltedd uchel, gellir gosod y darian RFI rhwng y deuodau unioni allbwn a'u sinciau gwres. Ar gyfer folteddau eilaidd isel, megis 12V neu is, mae tarianau RFI trawsnewidyddion uwchradd a tharianau unionydd yn ddiangen yn gyffredinol. Mewn achosion o'r fath, gall gosod y tagu hidlydd allbwn yn y gylched ynysu'r sinc gwres deuod o foltedd RF, gan ddileu'r angen am gysgodi. Os yw sinciau gwres y deuod a'r transistor wedi'u hynysu'n llwyr o'r siasi (ee, pan fyddant wedi'u gosod ar PCB), mae cysgodi electrostatig yn aml yn ddiangen.

 

Yn aml mae gan drawsnewidyddion flyback ferrite ac anwythyddion amledd uchel fylchau aer sylweddol yn y llwybr magnetig i reoli anwythiad neu atal dirlawnder. Gall y bylchau aer hyn storio ynni sylweddol, gan belydru meysydd electromagnetig (EMI) oni bai eu bod wedi'u cysgodi'n ddigonol. Gall yr ymbelydredd hwn ymyrryd â'r addasydd pŵer newid neu offer cyfagos a gall fod yn uwch na safonau EMI pelydrol.

 

Mae ymbelydredd EMI o fylchau aer ar ei fwyaf pan fo bylchau yn y craidd allanol neu pan fo bylchau wedi'u dosbarthu'n gyfartal rhwng polion. Gall canolbwyntio'r bwlch aer yn y polyn canol leihau ymbelydredd 6 dB neu fwy. Mae gostyngiad pellach yn bosibl gyda chraidd pot cwbl gaeedig sy'n crynhoi'r bwlch yn y polyn canol, er mai anaml y defnyddir creiddiau pot mewn cymwysiadau all-lein oherwydd gofynion pellter creepage ar folteddau uwch.

 

Ar gyfer creiddiau â bylchau o amgylch polion perimedr, gall tarian gopr o amgylch y trawsnewidydd wanhau ymbelydredd yn sylweddol. Dylai'r darian hon ffurfio dolen gaeedig o amgylch y trawsnewidydd, wedi'i ganoli ar y bwlch aer, a dylai fod tua 30% o led y bobin troellog. Er mwyn gwneud y mwyaf o effeithlonrwydd, dylai'r trwch copr fod o leiaf 0.01 modfedd.

 

Er bod cysgodi yn effeithiol, mae'n cyflwyno colledion cerrynt eddy, gan leihau effeithlonrwydd cyffredinol. Ar gyfer bylchau aer ymylol, gall colledion tarian gyrraedd 1% o bŵer allbwn graddedig y ddyfais. Mewn cyferbyniad, mae bylchau polyn canol yn achosi ychydig iawn o golledion tarian ond yn dal i leihau effeithlonrwydd oherwydd colledion troellog cynyddol. Felly dim ond pan fo angen y dylid defnyddio cysgodi. Mewn llawer o achosion, mae amgáu'r cyflenwad pŵer neu ddyfais mewn casin metel yn ddigon i fodloni safonau EMI. Fodd bynnag, mewn dyfeisiau terfynell arddangos fideo, mae angen cysgodi trawsnewidyddion yn aml i atal ymyrraeth electromagnetig â'r trawst electron CRT.

 

Gellir afradu'r gwres ychwanegol a gynhyrchir yn y darian copr trwy sinc gwres neu ei ailgyfeirio i'r siasi i gynnal sefydlogrwydd gweithredol.