ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﺳﻮئیچینگ و آثار EMI فلای بک
در ادامه پست قبلی در این پست می خواهیم بخش های زیر را شرح دهیم.
-
آﺛﺎر EMI ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻓﻼى ﺑﻚ
-
ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎى ﺳﺮﻛﻮب
ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ Flyback داراي آﺛﺎر EMI ﻣﺘﻤﺎﻳﺰ اﺳﺖ ﻛﻪ ناشی از ﺑﺮﻫﻢﻧﻬﻲ ﺷﻜﻞﻫﺎي ﻣﺨﺘﻠﻒ (شکل ۲۸) است. ﺟﺮﻳﺎن اولیه ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر (IPRI) ، وﻟﺘﺎژ سوئیچ (VDrain) ، وﻟﺘﺎژ دیود (VDiode) و ﺟﺮﻳﺎن ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺮ (ISEC) ﻫﺮﻛﺪام ﺑﺎﻋﺚ اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻲﺷﻮﻧﺪ ﻛﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﻣﺸﺨﺼﺎت EMI ﻣﻄﻠﻮب را ﺑﺪون روش ﻃﺮاﺣﻲ ﻣﻨﺎﺳﺐ ﻣﺤﺪود ﻛﻨﺪ.
ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن اوﻟﻴﻪ:
وﻗﺘﻲ TOPSwitch روﺷﻦ ﻣﻲﺷﻮد جریان ﺷﺮوع ﺑﻪ اﻓﺰاﻳﺶ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﺟﺮﻳﺎن اﺻﻠﻲ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﺑﻪﺻﻮرت رﻣﭗ زﻳﺎد ﻣﻲﺷﻮد ﺗﺎ ﺑﻪ ﻣﻘﺪار ﭘﻴﻚ ﺗﻌﻴﻴﻦﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ وﻟﺘﺎژ ورودي، اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ اوﻟﻴﻪ، ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ و دﻳﻮﺗﻲ ﺳﺎﻳﻜﻞ ﺑﺮﺳﺪ. ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ذوزﻧﻘﻪاي (ﻣﺜﻠﺜﻲ) در داﻣﻨﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﻃﻴﻒ ﺑﺎ ﻳﻚ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ ﭘﺎﻳﻪاي ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد و ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚﻫﺎ ﺑﻪوﺳﻴﻠﻪي ﺷﻜﻞدﻫﻲ ﻧﺴﺒﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺗﻌﻴﻴﻦ ﻣﻲﺷﻮد و ﻣﻮﺟﺐ ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎري ﻣﻮد دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻠﻲ ﺑﻴﻦ ﻣﻨﺒﻊ AC و ورودي ﻣﻨﺒﻊ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ اﻧﺘﺸﺎرﻫﺎي ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك را ﺑﻪ دﻟﻴﻞ ﻣﻴﺪانﻫﺎي ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ اﻳﺠﺎد ﻛﻨﺪ، اﮔﺮ ﻣﺴﻴﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﺗﻮﺳﻂ ﻃﺮاح PCBﺗﻌﻴﻴﻦ ﺷﻮد، می تواند ﻳﻚ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺑﺰرﮔﻲ را ﻣﺤﺎﺻﺮه ﻛﻨﺪ.
ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ درﻳﻦ ﺳﻮرس :TOPSwitch
ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺗﺨﻠﻴﻪ وﻟﺘﺎژ VDrain ﺑﺎ dv/dt ﺑﺎﻻ ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد. ﻋﻨﺎﺻﺮ ﭘﺎرازﻳﺘﻲ ﻣﺪار (اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ ﻧﺸﺘﻲ، ﺧﺎزن ﺧﺮوﺟﻲ ﺧﺎزن ﺧﺮوﺟﻲ TOPSwitch و ﺧﺎزن ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر) ﻣﻮﺟﺐ اﻓﺰاﻳﺶ وﻟﺘﺎژ اﺿﺎﻓﻲ و رﻳﻨﮕﻴﻨﮓ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻴﻦ ٣ ﺗﺎ ١٢ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ ﻣﻲﺷﻮد. درﻳﻦ TOPSwitch، اوﻟﻴﻪ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر، ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ را از ﻃﺮﻳﻖ ﺧﺎزن ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻳﺎ ﺧﺎزن ﭘﺎرازﻳﺖ به زمین ﻫﺪاﻳﺖ ﻣﻲﻛﻨﻨﺪ. اﻳﻦ ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ ﺟﺮﻳﺎن از ﻃﺮﻳﻖ ﺧﻂ و ﻧﻘﻄﻪ ﻧﻮﺗﺮال ﻣﺘﺼﻞ ﺑﻪ ﮔﺮه درﻳﻦ ﺑﻪﻋﻨﻮان ﻳﻚ، ﺟﺮﻳﺎن اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك ﺑﺎزﻣﻲﮔﺮداﻧﺪ. ﺟﺮﻳﺎن ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ درﻳﻦ، ﻣﻮﺟﺐ اﻳﺠﺎد اﻧﺮژي ﻃﻴﻔﻲ، در ﺷﻜﻞ ﻳﻚ ﺟﺮﻳﺎن اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك ﺑﺎ ﺗﻤﺮﻛﺰ ﺑﺮ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ و ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ رزوﻧﺎﻧﺲ ٣ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ ﺗﺎ ١٢ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ در ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك در ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﺑﺎ MOSFET ﻫﺎي ﮔﺴﺴﺘﻪ ﺑﺎ TOPSwitch ﭘﺎﻳﻴﻦﺗﺮ ﺧﻮاﻫﻨﺪ ﺑﻮد زﻳﺮا TOPSwitch داراي ﻳﻚ ﮔﻴﺖ دراﻳﻮ ﻛﻨﺘﺮلﺷﺪه در ﻫﻨﮕﺎم روﺷﻦ ﺷﺪن ﺑﺮاي ﻛﺎﻫﺶ dv/dt اﺳﺖ. ﺟﺮﻳﺎن ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك ﻧﻴﺰ ﭘﺎﻳﻴﻦﺗﺮ اﺳﺖ، زﻳﺮا زﺑﺎﻧﻪ TO-220 TOPSwitch ﺑﻪ ﭘﻴﻦ ﺳﻮرس ﻣﺘﺼﻞ اﺳﺖ درﺣﺎﻟﻲﻛﻪ ﻳﻚ MOSFET ﮔﺴﺴﺘﻪ داراي ﮔﺮه ”اﻧﺘﻘﺎل” ﻧﻮﻳﺰي درﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ ﺑﻪﻃﻮر ﻣﺴﺘﻘﻴﻢ ﺑﻪTab و ﻫﻴﺖ ﺳﻴﻨﻚ (آﻧﺘﻦ ﭘﺨﺶ)ﻣﺘﺼﻞ اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ دﻳﻮد:
ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ دﻳﻮد (VDIODE) ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮات وﻟﺘﺎژ ﺳﺮﻳﻊ و زﻣﺎن Rise and Fall ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد. ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻣﺪارﻫﺎي ﭘﺎرازﻳﺖ (اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ ﻧﺸﺘﻲ ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر و ﺧﺎزن دﻳﻮد) ﻣﻮﺟﺐ اﻓﺰاﻳﺶ وﻟﺘﺎژ ﭘﻴﻚ و رﻳﻨﮕﻴﻨﮓ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲﻫﺎي ﻣﻌﻤﻮل ﺑﻴﻦ ٢٠ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ و ٣٠ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ ﻣﻲﺷﻮد. ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ دﻳﻮد، ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ را ﺑﻪ زﻣﻴﻦ ارت از ﻃﺮﻳﻖ ﺧﺎزن ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر ﻳﺎ ﺧﺎزن ﭘﺮاﻛﻨﺪﮔﻲ ﻫﺪاﻳﺖ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﺟﺮﻳﺎن ﺟﺎﺑﻪﺟﺎﻳﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ دﻳﻮد ﻣﻮﺟﺐ اﻳﺠﺎد اﻧﺮژي ﻃﻴﻔﻲ ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﺟﺮﻳﺎنﻫﺎي اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك ﻣﻲﺷﻮد ﻛﻪ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ و ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ رزوﻧﺎﻧﺲ ٢٠ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ ﺗﺎ ٣٠ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ (F2) ﺷﻜﻞ ﻣﻮج وﻟﺘﺎژ ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه ﻣﺘﻤﺮﻛﺰﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ﺛﺎﻧﻮﻳﻪ:
ﺑﻪ ﻣﺤﺾ اﻳﻨﻜﻪ TOPSwitch ﺧﺎﻣﻮش ﻣﻲﺷﻮد؛ ISEC ﺷﺮوع ﺑﻪ ﻫﺪاﻳﺖ ﻣﻲﻛﻨﺪ. ﺟﺮﻳﺎن در ﺣﺪاﻛﺜﺮ ﻣﻘﺪار ﺷﺮوع ﻣﻲﺷﻮد و ﺑﻪﺻﻮرت ﺧﻄﻲ ﺑﺎ ﻧﺮخ ﺗﻌﻴﻴﻦﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ و اﻧﺪوﻛﺘﺎﻧﺲ ﺧﺮوﺟﻲ ﻛﺎﻫﺶ ﻣﻲﻳﺎﺑﺪ. ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ذوزﻧﻘﻪاي (ﻣﺜﻠﺜﻲ) در داﻣﻨﻪ ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺗﻮﺳﻂ ﻳﻚ ﻃﻴﻒ ﺑﻨﻴﺎدي در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ و ﻫﺎرﻣﻮﻧﻴﻚ ﻫﺎ ﺗﻌﻴﻴﻦﺷﺪه ﺗﻮﺳﻂ ﭼﮕﺎﻟﻲ ﻧﺴﺒﻲ ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﻣﺸﺨﺺ ﻣﻲﺷﻮد. رﻳﻨﮕﻴﻨﮓ اﺿﺎﻓﻲ روي ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺑﻪ وﻟﺘﺎژ درﻳﻦ (VDrain)ﻛﻪ ﻗﺒﻼً ﻣﻮرد ﺑﺮرﺳﻲ ﻗﺮارﮔﺮﻓﺘﻪ اﺳﺖ ﻣﺮﺑﻮط ﻣﻲﺷﻮد. اﻳﻦ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ﻛﺎﻣﭙﻮزﻳﺖ ﻣﻲﺗﻮاﻧﺪ ﻣﻮﺟﺐ اﻳﺠﺎد ﻣﻴﺪان ﻣﻐﻨﺎﻃﻴﺴﻲ ﻗﺎﺑﻞﺗﻮﺟﻬﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﮔﺮ در ﻣﺴﻴﺮ ﺟﺮﻳﺎن ﻛﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻃﺮاح PCB ﺗﻌﻴﻴﻦﺷﺪه اﺳﺖ، ﻗﺮار ﮔﻴﺮد ﻳﻚ ﻣﻨﻄﻘﻪ ﻓﻴﺰﻳﻜﻲ ﺑﺰرگ را ﻣﺤﺎﺻﺮه ﻣﻲﻛﻨﺪ. اﻧﺮژي ﻃﻴﻔﻲ ﺑﻪ ﺷﻜﻞ ﻳﻚ ﺟﺮﻳﺎن اﻧﺘﺸﺎر ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ ﺳﻮﺋﻴﭽﻴﻨﮓ و ﻓﺮﻛﺎﻧﺲ رزوﻧﺎﻧﺲ ٣ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰ ﺗﺎ ١٢ ﻣﮕﺎﻫﺮﺗﺰي (f1) ﺷﻜﻞ ﻣﻮج ﺟﺮﻳﺎن ﻧﺸﺎن دادهﺷﺪه ﻣﺘﻤﺮﻛﺰ ﻣﻲﺷﻮد.
ﺗﻜﻨﻴﻚﻫﺎى ﺳﺮﻛﻮب
در ﻛﻨﺘﺮل EMI ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺗﻮﺟﻪ ﺑﻪ زﻣﻴﻨﻪﻫﺎي زﻳﺮ اﺳﺖ.
-
ﻓﻴﻠﺘﺮﻳﻨﮓ ﻣﻮد دﻳﻔﺮاﻧﺴﻴﻠﻲ
-
ﻓﻴﻠﺘﺮﻳﻨﮓ ﻣﻮد ﻣﺸﺘﺮك
-
دﻣﭙﻴﻨﮓ ﺳﻴﻢ ﻗﺪرت
-
ﺳﺎﺧﺘﺎر ﺗﺮاﻧﺴﻔﻮرﻣﺎﺗﻮر