Az EERGY -Storage DCDC konverterek beszállítójaként megértem, hogy ezek az eszközök milyen kritikus szerepet játszanak a modern energiatároló rendszerekben. Az elektromágneses interferencia (EMI) gyakori kihívás a DCDC konverterekben, amelyek ronthatják magának a konverternek a teljesítményét és a közelben lévő más elektronikus eszközöket. Ebben a blogbejegyzésben megosztom néhány hatékony stratégiát az energiatároló DCDC konverterek EMI csökkentésére.
Az EMI megértése az energiatárolásban a DCDC konverterekben
Az EMI -t a DCDC konverterekben elsősorban a nagy frekvenciaváltás okozza. Amikor a DCDC konverterben lévő tápegység gyorsan be- és kikapcsol, akkor meredek áramot és feszültség tranzienseket generál. Ezek a tranziensek sokféle frekvenciatartományt tartalmaznak, amelyek közül néhány vezetőképes útvonalakon keresztül sugározhat a környező környezetbe, vagy párosíthat más áramkörökbe, és interferenciát okozhat.
Az EMI két fő típusa van: az EMI -t és a sugárzott EMI -t. A vezetett EMI az elektromos vezetékek és a jelvonalak mentén utazik, míg a sugárzott EMI -t elektromágneses hullámokként a levegőbe bocsátják ki. Mindkét típus negatív hatással lehet az energiatároló rendszer és más elektronikus berendezések teljesítményére.
A vezetett EMI csökkentésére szolgáló stratégiák
Szűrőképzés
A lefolytatott EMI csökkentésének egyik leghatékonyabb módja a szűrők használata. Egy jól megtervezett szűrő csökkentheti a DCDC konverter által generált zaj magas frekvenciájú összetevőit.
Bemeneti szűrő: A DCDC konverter bemenetére egy bemeneti szűrőt helyeznek. Általában induktorokból és kondenzátorokból áll. Az induktor blokkolja a magas frekvenciát, míg a kondenzátor alacsony impedanciaútot biztosít a magas frekvenciájú zajhoz. Például egy közös - üzemmódú fojtó használható a közös üzemmódú zaj elnyomására, amely az a zaj, amely mindkét elektromos vezetéken azonos fázisú. Az induktor és a kondenzátor értékét a bemeneti szűrőben gondosan kell kiválasztani a DCDC konverter működési gyakorisága és a kívánt csillapítási szint alapján.
Kimenő szűrő: A bemeneti szűrőhöz hasonlóan egy kimeneti szűrőt használnak a DCDC konverter kimenetén. Segít a kimeneti feszültség simításában és a terheléshez továbbított nagy frekvenciajának csökkentésében. A kimeneti szűrő javíthatja a kimeneti feszültség stabilitását is. Az energiatároló alkalmazásokhoz gyakran egy alacsony átmérőjű szűrőt használnak annak érdekében, hogy a kimeneti feszültség DC -összetevője áthaladjon, miközben blokkolja a magas frekvenciaját.
Földelés és elrendezés
A megfelelő földelés és a PCB elrendezése kulcsfontosságú a vezetett EMI csökkentéséhez.
Földelés: Egy jó földelő rendszer alacsony impedanciaútot biztosít a nagy frekvenciájú zajhoz, hogy visszatérjen a forráshoz. A DCDC konverterben az energiaterőt és a jel talajt el kell választani, hogy elkerüljék a tápegység és a jeláramkör közötti kapcsolódást. A PCB -en az alapsíknak a lehető legnagyobbnak kell lennie a talaj impedanciájának csökkentése érdekében. Ezenkívül a különféle alkatrészek földelési pontjait gondosan összekapcsolni kell a földhurok elkerülése érdekében, amelyek további EMI -t generálhatnak.
PCB -elrendezés: A PCB elrendezése jelentősen befolyásolhatja a DCDC konverter EMI teljesítményét. A teljesítménynyomokat rövid és széles körben kell tartani az induktivitás és az ellenállás csökkentése érdekében. A hurok területének minimalizálása érdekében a nagy frekvenciakomponenseket, például a tápkapcsolót és a kimeneti kondenzátort egymáshoz közel kell helyezni. Ez elősegíti a magas frekvenciájú áramlási hurkok által generált mágneses mező csökkentését, amely a sugárzott EMI fő forrása.
A sugárzott EMI csökkentésére szolgáló stratégiák
Árnyékolás
Az árnyékolás hatékony módszer a sugárzott EMI csökkentésére. A pajzs felhasználható a DCDC konverter bezárására és az elektromágneses hullámok megakadályozására, hogy elmeneküljenek a környező környezetbe.
Fémkapar: A fémkabin pajzsként működhet. Megfelelően meg kell őrizni, hogy alacsony impedancia útvonalat biztosítson az indukált áramhoz. A fémkabin olyan anyagokból készülhet, mint alumínium vagy acél. A házat azonban úgy kell megtervezni, hogy lehetővé tegye a megfelelő szellőztetést a DCDC konverter túlmelegedésének megakadályozása érdekében.
Árnyékoló szalag és tömítések: Az árnyékoló szalag felhasználható a ház varrásainak és nyílásainak lefedésére az árnyékolás hatékonyságának javítása érdekében. A tömítések felhasználhatók a ház különböző része közötti jó elektromos érintkezés biztosítására.
Kapcsolási frekvencia -optimalizálás
A DCDC konverter váltási gyakorisága jelentős hatással van a sugárzott EMI -re. A magasabb kapcsolási frekvenciák általában magasabb frekvenciájú zajkomponenseket eredményeznek, amelyek nagyobb valószínűséggel sugároznak.
Frekvencia moduláció: A kapcsolási frekvencia modulálásával a nagy frekvenciaj energiája szélesebb frekvenciatartományra oszlik. Ez csökkenti a sugárzott EMI csúcs amplitúdóját. Például egy véletlenszerű frekvenciamodulációs technika alkalmazható, ahol a kapcsolási frekvencia véletlenszerűen változik egy bizonyos tartományon belül. Ez megnehezíti a sugárzott EMI számára, hogy zavarja más elektronikus eszközöket.
Alkatrészválasztás
A DCDC konverterben az alkatrészek megválasztása szintén befolyásolhatja az EMI teljesítményét.
Power kapcsolók
A teljesítménykapcsolók, például a MOSFET -ek vagy az IGBT -k, a DCDC konverter nagyfrekvenciás zajának fő forrásai. Az alacsony kapcsolási veszteségekkel és a gyors kapcsolási idővel rendelkező teljesítménykapcsolók kiválasztása csökkentheti a nagy frekvenciaját. Ezenkívül néhány energiakapcsoló épült - az EMI csökkentésére szolgáló funkciókkal, például a lágy kapcsolási technikák használatával.
Kondenzátorok
A kondenzátorokat a DCDC konverter bemeneti és kimeneti szűrőiben használják. A kondenzátorok típusa és értéke befolyásolhatja az EMI teljesítményét. Például a kerámia kondenzátorokat gyakran használják nagy frekvenciaszűréshez alacsony ekvivalens sorozatú ellenállásuk (ESR) és a nagy frekvenciajellemzők miatt. A kapacitási értéket azonban gondosan kell kiválasztani annak biztosítása érdekében, hogy a kívánt szűrési hatást biztosítsa anélkül, hogy instabilitást okozna az áramkörben.
Következtetés
Az energiatároló DCDC konverterek EMI -jének csökkentése összetett, de alapvető feladat. A hatékony stratégiák, például a szűrő tervezése, a megfelelő földelés és az elrendezés, az árnyékolás, a váltási frekvencia -optimalizálás és a gondos alkatrészválasztás végrehajtásával jelentősen csökkenthetjük mind a vezetett, mind a sugárzott EMI -t.
Mint beszállítóEENERGY tároló DCDCKonverterek, elkötelezettek vagyunk a magas minőségű, alacsony EMI -szintű termékek biztosításáért. A miénkDCDC tápegységésDCDC konverter az elektromos járművek töltéséhezfejlett EMI redukciós technikákkal tervezték, hogy megfeleljenek a különféle alkalmazások szigorú követelményeinek.
Ha érdekli termékeink, vagy bármilyen kérdése van az EMI csökkentésével kapcsolatban a DCDC konverterekben, kérjük, vegye fel velünk a kapcsolatot a beszerzés és a további műszaki megbeszélések céljából.
Referenciák
- Mohan, N., Undeland, TM és Robbins, WP (2002). Power Electronics: átalakítók, alkalmazások és tervezés. Wiley.
- OTT, HW (2009). A zajcsökkentési technikák az elektronikus rendszerekben. Wiley - Interscience.