Weitere Maßnahmen zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen durch PFC

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Weitere Maßnahmen zur Reduzierung elektromagnetischer Störungen durch PFC

Um die elektromagnetischen Störungen weiter zu reduzieren, ist es notwendig, die Schaltung zu verbessern, um den Anforderungen des Netzteils gerecht zu werden.

1. Auswahl der PFC-Topologie

Um einen hohen Leistungsfaktor, eine hohe Leistungseffizienz und eine kompakte Größe zu erreichen, wird empfohlen, beim Entwurf von PFCs mit kleiner und mittlerer Leistung eine einstufige Topologie mit hohem Leistungsfaktor zu verwenden. Mit der herkömmlichen zweistufigen Topologie (PFC-Boost + DC/DC-Wandler) ist es schwierig, die Anforderungen zu erfüllen.

Durch die einstufige Topologie können PFC-Aufwärtswandler eingespart, die Anzahl der Komponenten reduziert und die Gesamtkosten des Systems gesenkt werden. Bei einer einstufigen Topologie wird das System auch von einigen Faktoren beeinflusst, wie z. B. keine primärseitige Hochspannungsenergiespeicherung und kurze Haltezeit der Ausgangsspannung. Darüber hinaus ist die Ausgangswelligkeit hoch, sodass mehr Niederspannungs-Ausgangskondensatoren verwendet werden müssen, um die Reaktion auf dynamische Last zu verlangsamen. Für LED-Beleuchtungsanwendungen stellt dies jedoch kein Problem dar, da das Netzteil im Allgemeinen keine dynamische Lastreaktionszeit erfordert und selbst wenn der Ausgangsstrom Welligkeiten aufweist, beobachtet das menschliche Auge nur die Lichtleistung, wenn der durchschnittliche Strom fließt durch die LED.

2. Unterbrechen Sie den Übertragungsweg von Störungen

(1) Erhöhen Sie den Abstand zwischen Störquellen (z. B. Motor und Relais) und PFC, isolieren Sie sie mit einem Erdungskabel oder fügen Sie eine Abschirmabdeckung zum PFC hinzu.

(2) Die Leiterplatte muss angemessen aufgeteilt sein und die Schaltkreise für starkes Signal, schwaches Signal, digitales Signal und analoges Signal müssen angemessen angeordnet sein.

(3) Das Erdungskabel des Stromversorgungsgeräts muss separat geerdet werden, um gegenseitige Störungen zu reduzieren. Platzieren Sie die Leistungsgeräte so nah wie möglich am Rand der Leiterplatte.

3. Frequenz-Jitter-Technologie von PFC

Der sogenannte Frequenzjitter dient dazu, die Schaltfrequenz so zu steuern, dass sie sich mit einer bestimmten Niederfrequenzrate (z. B. 250 Mal / s) ändert, wodurch die Schaltfrequenz ∫ auf Jitter in einem sehr schmalen Band begrenzt werden kann. Da sich die Schaltfrequenz in der Nähe des Nennwerts f ständig ändert, besteht keine Korrelation zwischen ihr und der harmonischen Störung höherer Ordnung der festen Frequenz f, sodass das leitungsgebundene Rauschen der PFC durch Verwendung des Frequenzjittersignals reduziert werden kann.

Beim Design von Hochleistungs-PFC kann der Schaltleistungs-IC mit Frequenz-Jitter-Funktion ausgewählt werden, zum Beispiel der Einzelchip-Schaltleistungs-IC der TOPSwitch HX-Serie mit maximaler Ausgangsleistung von 33 W, dessen Frequenz-Jitter-Bereich 5 kHz beträgt (die Schaltfrequenz beträgt 132 kHz). ) oder ± 2,5 kHz (Schaltfrequenz beträgt 66 kHz). Im Gegensatz dazu beträgt der Spitzenschalter GX ± 4 kHz (Schaltfrequenz beträgt 132 kHz) oder ± 2 kHz (Schaltfrequenz beträgt 66 kHz). Durch die Vergrößerung des Frequenzjitterbereichs können EMI und die Kosten für den EMI-Filter reduziert werden.

4. Isolationstechnologie

Die sogenannte Isolationstechnologie bezeichnet die Technologie, die die Rauschquelle von der Signalleitung trennt. Optokoppler werden in der PFC häufig verwendet, um die Isolierung von Primärseite und Sekundärseite zu realisieren. Bei der Isolierung des übertragenen analogen Signals sollte der lineare optische Koppler ausgewählt werden, dessen Stromübertragungsverhältnis (CTR) nahezu konstant ist. Darüber hinaus werden häufig Hochfrequenztransformatorisolation, Relaisisolation, Verdrahtungsisolation und andere Technologien eingesetzt

5. Richtige Auswahl des Erdungspunkts

Es gibt fünf Arten von Erdungskabeln für den Leistungsfaktorkorrektor: Analogerde, Digitalerde, Stromerde, AC-Erde (Erde g) und Abschirmungserde. Bei der Gestaltung des Schaltkreises der gesamten Maschine sollten wir je nach den technischen Bedingungen und der tatsächlichen Situation entscheiden, ob eine Erdung mit schwebender Erdung oder eine Erdung erfolgen soll, welche Art von Erdungskabel verwendet werden soll, und eine Einzelpunkterdung oder eine Mehrpunkterdung wählen.

6. Komponentenauswahl

Der EMI-Filter mit besserer Leistung kann die EMI weiter reduzieren. Um das Rauschen der Komponenten zu reduzieren, sollten so weit wie möglich der Metallfilmwiderstand und rauscharme aktive Komponenten verwendet werden. Um die Temperaturdrift zu reduzieren, müssen alle Komponenten einer Alterungsbehandlung bei hohen und niedrigen Temperaturen unterzogen werden. Bei Bedarf kann auch die Temperaturkompensationsschaltung hinzugefügt werden.