Способы подавления ЭМП

Обычное подавление помех основано на использовании подстраиваемых фильтров, которые устанавливаются на входе устройства. В соответствии с граничными характеристиками для определенного типа устройств (см. напр. табл.) используются различные фильтры в цепи линейной стабилизации импеданса и стандартные измерительные устройства, пока во всем частотном диапазоне не установятся граничные значения [259].

Рис. 3.27. Типичные характеристики тока и напряжения IGBT ключа (верхняя характеристика в В, нижняя в А) [193]

Рис. 3.28. Результаты моделирования 1200 B/50 A - NPT - IGBT сдвоенного модуля
Рабочие параметры: Напряжение питания V_DC = 450 В
Ток нагрузки = 20 А
Частота импульсов = 5 кГц

Таблица инженерных стандартов

Примеры для существующих стандартов на изделия

В этой в основном практической процедуре часто используют дорогостоящие фильтры. Они могут быть более эффективны при конструировании схемы, если начинать рассмотрение с самого начала любого процесса разработки влияние электромагнитных помех и оптимизацию путей распространения, их возникновение и пути измерений. Оптимизация подразумевает или создание путей распространения с высоким сопротивлением для токов помех с помощью селективных блокирующих схем или создание короткозамкнутых путей с малым сопротивлением для токов помех при помощи селективных фильтров.

Далее даны пояснения по селективным измерениям к рис.3.25.

Схемы симметричных токовых помех будут замкнуты через емкость коммутационного источника напряжения. Необходима идеальная емкость, подключенная к ключам 1 и 2 без воздействия любых линейных импедансов для создания короткозамкнутого пути для токов помех. Напряжение радиопомех, которое можно измерить, будет генерировать импульс напряжения в емкости, из-за чего будет протекать ток через параллельные эффективные цепи. Поэтому все мероприятия, которые можно выполнить для уменьшения симметричных токовых помех, сводятся к расположению соответствующего фильтра параллельно проводам с коммутационным напряжением. Все действия в этом отношении можно уменьшить до создания фильтра как можно ближе расположенного к коммутирующим ключам и состоящего из почти идеальных емкостей и активных фильтров.

В принципе асимметричные токи помех могут распространяться через общий провод. Для подавления помех важно иметь импедансы с очень высоким сопротивлением во всех коммутируемых точках и с резким возрастанием потенциала относительно земли, и в то же время с ограничением скачков потенциала при отсутствии коммутации ключей. На примере эквивалентной схемы на рис.3.25 первоначальное подавление помех может быть с уменьшением связи емкостей драйверов и эффективных емкостей через основную пластину модуля и теплоотвода. Если драйверы не получают информацию о коммутациях и не питаются от вспомогательного источника и общей шины, то никаких токов смещения не будет протекать через общий провод, т.е. цепь будет замкнута внутри устройства. Не будут протекать токи асимметричных помех. Распространение токов помех через основную пластину можно уменьшить с помощью экранов и различных изоляционных материалов [193]. С применением вышеупомянутых мероприятий (около полупроводниковых кристаллов) можно получить значительное снижение токов помех, что показано на рис.3.29 на примере специально усовершенствованного IGBT модуля [193]

Рис. 3.29. Сравнение спектра помех стандартного и ЭМП-оптимизированного IGBT модулей [193];
Рабочие параметры: Напряжение питания V_DC = 450 В
Ток нагрузки = 20 А
Частота импульсов = 5 кГц

Подключение цепи 2 через дроссель, как показано на рис.3.25, не влияет на помехи. Взаимную емкость этих линий связи можно уменьшить только при максимально возможном их укорочении. Идеально L/C фильтр нужно подключать прямо к выводам со скачками потенциала с тем, чтобы индуктивность снижала эти скачки до такой степени, чтобы все другие взаимные емкости в цепи 2 не смогли вносить значительные токи асимметричных помех. Если цепь 2 является выводом питания сети, которая удовлетворяет стандартным требованиям LISN, то такое мероприятие неизбежно, т.е. L/C фильтр должен быть частью ЭМП - фильтра.

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи