Что понимается под термином кондуктивная электромагнитная помеха в системе энергоснабжения

Кондуктивная помеха

Употребляется в документе:

Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения

Смотреть что такое «Кондуктивная помеха» в других словарях:

кондуктивная помеха — Электромагнитная помеха, распространяющаяся по проводникам. [ГОСТ 30372—95 ] Тематики электромагнитная совместимость Обобщающие термины электромагнитная помеха EN conducted disturbance DE leitungsgefuhrte Störung FR brouillage conduitic … Справочник технического переводчика

кондуктивная электромагнитная помеха в системе энергоснабжения — Электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети. [ГОСТ 13109 97] Нормы качества элекрической энергии (КЭ), установленные стандартом, являются уровнями электромагнитной совместимости для кондуктивных электромагнитных… … Справочник технического переводчика

кондуктивная электромагнитная помеха — 3.1.16 кондуктивная электромагнитная помеха: Электромагнитная помеха, распространяющаяся по проводникам электрической сети. В некоторых случаях электромагнитная помеха распространяется через обмотки трансформаторов и может действовать в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

кондуктивная индустриальная радиопомеха — 3.1.2 кондуктивная индустриальная радиопомеха: Электромагнитная помеха, энергия которой передается через один или несколько проводников. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Кондуктивная электромагнитная помеха в системе энергоснабжения — English: Conductive electromagnetic hindrance Электромагнитная помеха, распространяющаяся по элементам электрической сети (по ГОСТ 13109 97) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь

контрольное испытание — 3.3 контрольное испытание (verification test): Анализ, выполняемый на текучей среде в контейнере или на пробе из контейнера, которая является представительной от поставки, позволяющий проверить предельные значения химического состава кислорода.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 52776-2007: Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики — Терминология ГОСТ Р 52776 2007: Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и характеристики оригинал документа: 3.7 величина полной нагрузки (full load value): Числовое значение параметра при работе машины с полной нагрузкой. Примечание … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 51317.1.5-2009: Совместимость технических средств электромагнитная. Воздействия электромагнитные большой мощности на системы гражданского назначения. Основные положения — Терминология ГОСТ Р 51317.1.5 2009: Совместимость технических средств электромагнитная. Воздействия электромагнитные большой мощности на системы гражданского назначения. Основные положения оригинал документа: 3.1 апертура (aperture): Отверстие в… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 54149-2010: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения — Терминология ГОСТ Р 54149 2010: Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения оригинал документа: 3.1.21 быстрое изменение напряжения … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 23611-79: Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23611 79: Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения оригинал документа: Electromagnetic compatibility of radioelectronic equipment 1 Определения термина из разных документов: Electromagnetic… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Что понимается под термином кондуктивная электромагнитная помеха в системе энергоснабжения

РУКОВОДЯЩИЙ НОРМАТИВНЫЙ ДОКУМЕНТ

Совместимость технических средств электромагнитная

Виды низкочастотных кондуктивных помех и сигналов, передаваемых по силовым линиям, в системах электроснабжения общего назначения

Дата введения 1993-07-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации в области электромагнитной совместимости технических средств (ТК 30 ЭМС)

Ю.С.Железко (руководитель разработки), С.А.Живов, П.Н.Заика, И.И.Карташев, Я.Ю.Солодухо, Н.М.Твердов, Ю.П.Шкарин

2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 11.08.92 N 929

3. Настоящие указания разработаны методом прямого применения международного стандарта МЭК 1000-2-1 (1990) «Совместимость технических средств электромагнитная: Электромагнитная обстановка: Виды низкочастотных кондуктивных помех и сигналов, передаваемых по силовым линиям, в системах электроснабжения общего назначения»

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Настоящие методические указания распространяются на электромагнитную обстановку в системах электроснабжения общего назначения, описывают виды и устанавливают характеристики кондуктивных помех в частотном диапазоне до 10 кГц и сигналов, передаваемых по силовым линиям, в более широком частотном диапазоне.

Методические указания устанавливают характеристики и описания следующих видов помех:

провалов напряжения и кратковременных перерывов питания;

сигналов, передаваемых по силовым линиям;

изменений частоты питающего напряжения.

Описания и характеристики помех обязательны к применению во всех видах нормативно-технической документации, устанавливающей уровни электромагнитной совместимости (ЭМС) и нормы на помехоустойчивость технических средств и эмиссию помех.

Термины, применяемые в настоящих методических указаниях, приведены в приложении.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Уровень ЭМС используют для координации уровней помех в системах электроснабжения и уровней помехоустойчивости и эмиссии помех оборудованием, работающим в этих системах.

1.2. Предельным уровнем помехи считают максимальное значение помехи, появляющееся с определенной вероятностью в электромагнитной обстановке, в которой работает устройство, оборудование или система. С этим значением должны быть согласованы нормы на помехоустойчивость и эмиссию помех устройствами, работающими в данной электромагнитной обстановке.

1.3. Предельный уровень помехи может быть результатом совместного действия нескольких источников (например, в случае гармоник), либо одного источника (например, в случае провала напряжения).

1.4. Уровень помехи имеет различные значения в разных местах сети и изменяется во времени. Для практических целей следует руководствоваться статистическим распределением помех.

Предельный уровень помехи устанавливают измерениями в действующей электрической сети или с помощью расчета.

1.5. В связи с тем, что предельное значение помехи появляется очень редко, уровень ЭМС не рекомендуется устанавливать равным этому значению, так как значительная часть оборудования не будет подвергаться его воздействию большую часть времени работы. Уровень ЭМС целесообразно устанавливать равным значению, которое не превышается помехой в 95% случаев или более.

1.6. Уровень помехоустойчивости устройств должен проверяться с помощью испытаний. Его значение и процедура испытания устанавливаются соответствующими стандартами или согласовываются заинтересованными сторонами.

1.7. Уровень помеховосприимчивости оборудования должен быть равен или выше уровня помехоустойчивости, установленного при испытаниях.

Уровень помеховосприимчивости должен устанавливаться изготовителем оборудования с учетом предстоящих условий эксплуатации и нормированного предела помехоустойчивости. Допускается статистическая оценка уровня помеховосприимчивости.

1.8. Уровень ЭМС используют в качестве базисной величины для обеспечения безотказной работы оборудования, в частности в системах электроснабжения общего назначения, к которым подсоединены электроприемники потребителей, работающих независимо друг от друга.

Соотношения между различными уровнями помех, рассматриваемых статистически, показаны на черт.1.

Соотношение между различными уровнями помех

1.9. Для сетей специального назначения или независимых сетей, питающих, например, одного потребителя с оборудованием специального типа, допустимо устанавливать другие уровни ЭМС.

2. ГАРМОНИКИ

2.1. Описание вида помехи

Гармоники являются синусоидальными изменениями напряжения или тока, имеющими частоту, кратную основной частоте, на которую спроектирована система электроснабжения (например, 50 или 60 Гц).

Основной причиной появления гармонических помех является оборудование с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Такое оборудование может рассматриваться как источник гармоник тока.

Гармоника тока вызывает гармоническое падение напряжения на полном сопротивлении сети (черт.2). В действительности гармоники тока от различных источников складываются геометрически.

Распределение токов гармоник

Из-за влияния емкостных нагрузок (например, конденсаторов, улучшающих коэффициент мощности) и емкостной проводимости кабелей в сети может возникнуть последовательный и параллельный резонанс и вызвать увеличение гармоник напряжения даже в точках, удаленных от искажающей нагрузки.

2.2. Источники гармоник

2.2.1. Оборудование для производства, передачи и распределения электроэнергии генерирует незначительные гармоники. Источниками больших значений гармоник тока являются промышленные и бытовые нагрузки.

Как правило, основная часть суммарного уровня гармоник вносится лишь несколькими из многих источников; уровень гармоник, вносимых основной массой оборудования, низок.

Значительные токи гармоник генерируют следующие источники:

оборудование с фазовым управлением и большой мощностью;

неуправляемые выпрямители, особенно со сглаживающими конденсаторами (например, используемыми в телевизорах, преобразователях частоты и газоразрядных лампах со встроенными электронными пуско-регулирующими устройствами). Генерируемые ими гармоники совпадают по фазе, поэтому гармоники от разных выпрямителей складываются друг с другом, приводя к увеличению их общего уровня.

В зависимости от режима работы оборудования гармоники могут быть относительно стабильными или изменяющимися во времени.

2.2.2. Генерирующее, передающее и распределяющее оборудование

Эта группа оборудования включает оборудование, используемое электроснабжающими организациями, в частности, генераторы, трансформаторы и более современное оборудование, используемое в настоящее время в ограниченных объемах (статические компенсаторы, преобразователи частоты и т.п.).

Вращающиеся машины представляют собой источники незначительных гармоник, так как правильным подбором количества пазов на полюс, шага обмотки и других параметров машины можно получить кривую почти синусоидальной формы. Несимметрия напряжений, подводимых к машине, может вызвать генерацию третьей гармоники и гармоник более высоких порядков.

Гармоники от трансформаторов вызваны насыщением стали магнитопровода, происходящим из-за повышения напряжения на трансформаторе.

2.2.3. Промышленные нагрузки

Источниками значительных гармонических искажений являются силовые преобразователи (выпрямители), индукционные и дуговые печи, сварочные установки и электронное силовое оборудование. Использование последнего типа оборудования возрастает как по числу установок, так и по их единичной мощности.

Порядок канонических гармоник преобразователей вычисляют по формуле

,

При асимметрии углов управления, несимметрии питающего напряжения появляются неканонические гармоники. Например, пятая и седьмая гармоники тока могут быть обнаружены на входе 12-пульсных выпрямителей.

Теоретически амплитуды гармоник выпрямителя с мгновенной коммутацией тока должны уменьшаться по следующему закону:

,

— значение тока основной гармоники.

Практически выпрямители не могут коммутироваться мгновенно и форма кривой тока отличается от прямоугольной.

,

справедливой для .

Формула применима при хорошем сглаживании выпрямленного тока, в противном случае уровень пятой гармоники может быть выше.

Более точные значения гармоники тока, учитывающие угол управления и индуктивное падение напряжения, приведены в публикации 146 МЭК.

Дуговые печи могут быть представлены как генераторы гармоник тока с сопротивлением, состоящим из индуктивности и демпфирующего активного сопротивления. Спектр тока представляет собой дискретные составляющие, наложенные на сплошной спектр.

2.2.4. Бытовые нагрузки

Бытовые нагрузки имеют сравнительно небольшую мощность, но могут быть источником гармонических помех из-за большого числа приборов, используемых длительное время одновременно.

Наибольшую долю помех вносят телевизионные приемники, люминесцентные лампы и электроприемники, имеющие тиристорное управление (регуляторы света ламп, бытовые приборы).

Использование электроприемников, имеющих тиристорное управление, возрастает. Регулирование мощности нагревательных приборов с помощью фазового управления не допускается.

Источник

Характеристики электромагнитных помех в системе электропитания и методы борьбы с ними

Введение

Проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) является одной из самых сложных, которая возникает при создании любого электронного оборудования. Практически любая современная электроника должна удовлетворять требованиям и стандартам по ЭМС на уровне системы либо изделия. При этом ключевой системой, которая зачастую влияет на всю ЭМС изделия, является система электропитания, состоящая, как правило, из модулей, функционирующих по импульсному принципу[1]. Импульсные AC/DC- и DC/DC-преобразователи по своей природе генерируют значительные уровни кондуктивных (conducted EMI) и излучаемых (radiated EMI) помех и шумов. И если эти шумы не будут подавлены и отфильтрованы максимально близко к их источнику, они могут сказаться на всем изделии в целом, значительно увеличив сложность решения проблемы ЭМС. В связи с этим рекомендуется устанавливать локальный EMI-фильтр для каждого модуля питания.

В свою очередь, уровень электромагнитных помех в системе сказывается на взаимодействии всех электронных систем друг с другом, и, как правило, это негативное влияние.

Первым шагом в решении проблемы ЭМС для системы электропитания является глубокое понимание требований, которые относятся к системе в целом. Фактически, сейчас нет каких-то универсальных либо регламентирующих требований по ЭМС, которые относятся непосредственно к модулям электропитания. Обычно требования касаются конечного оборудования, которые определяются его типом [1]. В связи с этим многие производители модулей и систем электропитания для улучшения ценовой политики не включают в состав своих изделий полноценные сертифицированные EMI-фильтры, вынося их в отдельную линейку изделий [2]. Подразумевается, что разрабатываемые изделия могут иметь различные требования по ЭМС, и разработчики смогут самостоятельно внести некоторые небольшие дополнения во внешнюю фильтрующую цепь для адаптации разрабатываемого конечного оборудования под определенные требования, тем самым уменьшая стоимость конечного изделия. Однако при этом необходимо четко понимать природу возникновения помех и способы борьбы с ними.

Природа возникновения и классификация электромагнитных помех

Электронное оборудование какого-либо устройства или прибора непосредственно взаимодействует с модулем питания. Именно в связи с этим проблему ЭМС необходимо рассматривать максимально тщательно.

Природа электромагнитных помех подразумевает их распространение как по проводникам (кондуктивные помехи), так и через окружающее пространство и непроводящие среды (индуктивные, излучаемые помехи).

Рассмотрим более подробно каждый тип помех и их роль и влияние в модулях и системе электропитания.

Кондуктивные помехи

Для того чтобы лучше понять природу возникновения кондуктивных помех, их, как правило, классифицируют как дифференциальные (differential mode или normal mode — симметричные, противофазные) и синфазные (сommon mode — несимметричные, общего вида) (рис. 1).

Рис. 1. Типы кондуктивных помех

Дифференциальные помехи возникают на линии электропитания и не связаны с заземлением, их еще называют помехи «провод–провод». В данном случае действующее напряжение помехи приложено между двумя проводниками цепи, например между выводами (положительным и отрицательным) цепи выходной цепи V_out [3].

Синфазные же помехи возникают и измеряются между одним из проводников и заземляющим слоем печатной платы. Их также еще называют помехи «провод–земля».

С целью минимизации дифференциальных помех и уменьшения шума, исходящего от DC/DC-преобразователей, многие производители модулей и систем электропитания добавляют в свой состав входной фильтр [1].

Однако исходящие от модуля питания синфазные помехи, в отличие от дифференциальных, не могут быть заранее определены, так как для этого необходимо знать размещение модуля и конструктив печатной платы. Уровень синфазных помех в большей степени связан с паразитной емкостью, которая возникает между модулем питания и землей корпуса. При этом конструктив модуля питания может значительно влиять на данный параметр. На рис. 2 изображен типовой конструктив модуля питания.

Рис. 2. Типовой конструктив модуля электропитания
(Cs1 — паразитная емкость между металлическим основанием и корпусом устройства;
Cs2 — паразитная емкость между полупроводниковыми компонентами и металлическим основанием модуля питания)

Для уменьшения влияния локального перегрева и отвода тепла от самых теплонагруженных компонентов (ключи, трансформатор и т. д.) в конструкцию вводится металлическое основание, а для минимизации теплового сопротивления модуля в его конструкцию вводится очень тонкая теплопроводная пленка/прокладка, которая разделяет полупроводниковые устройства и металлическое основание.

Подобный тип конструкции позволяет отвести значительную часть тепла от полупроводников, но в то же время приводит к появлению значительной паразитной емкости между полупроводниками и металлическим основанием.

Cs1 представляет собой паразитную емкость между металлическим основанием модуля питания и заземленным корпусом устройства. Cs1 имеет, как правило, очень малое значение и напрямую связана с размером металлического основания, близостью расположения к корпусу, а также размерами и формой корпуса. Во многих мощных модулях питания металлическое основание соединено напрямую с корпусом устройства, фактически этим самым емкость Cs1 замыкается накоротко. Cs2 — это паразитная емкость между полупроводниковыми компонентами и металлическим основанием модуля питания.

Ряд ведущих производителей модулей и систем электропитания в конструкции своих модулей применяют различные решения, которые позволяют минимизировать уровень паразитных емкостей. Например, в линейке PowerQor компания SynQor (рис. 3) использует открытую конструкцию без какого-либо металлического основания, что значительно снижает паразитную емкость между модулем и землей корпуса.

Рис. 3.
а) Конструктив модуля питания SynQor без металлического основания (Сs2 — паразитная емкость между полупроводниковыми компонентами и корпусом устройства);
б) внешний вид модуля

Таким образом, синфазные токи могут быть значительно уменьшены по сравнению со стандартной конструкцией модулей питания. А проблема локального перегрева частично решается за счет использования многослойной печатной планы со множеством металлизированных слоев для лучшего перераспределения тепла.

На рис. 2 и 3 представлены лишь упрощенные схемы, которые влияют на возникновение кондуктивных помех. В то же время можно утверждать, что полупроводниковые приборы в сочетании с силовым трансформатором являются основными источниками синфазных помех [1].

Линейка модулей питания SynQor также включает корпусированные преобразователи в исполнении с металлическим основанием и фланцами для крепления, это актуально для достаточно мощных решений и аппаратуры повышенной надежности [2] (рис. 4).

Рис. 4.
а) Конструктив модуля питания SynQor с металлическим основанием (Cs1 — паразитная емкость между металлическим основанием и корпусом устройства; Cs2 — паразитная емкость между полупроводниковыми компонентами и металлическим основанием модуля питания);
б) внешний вид модуля

Однако и в данном исполнении паразитная емкость Cs2 между полупроводниковыми компонентами и металлическим основанием модуля питания значительно меньше, по сравнению с типовыми решениями. Это обусловлено самой конструкцией модуля. Именно близость металлической «вкладки» полупроводниковых компонентов к основанию способствует увеличению взаимодействия (увеличению емкости Cs2); как итог — увеличение синфазных токов в традиционной компоновке модулей питания.

В модулях SynQor печатная плата с полупроводниковыми компонентами расположена на расстоянии, которое позволяет существенно уменьшить паразитную емкость Cs2, при этом свободные полости заполняются теплопроводным компаундом, что, в совокупности с развитыми металлизированными слоями печатной платы модуля, позволяет избежать локального перегрева и увеличить максимальную возможную рабочую температуру основания до +100…+125 °С [2].

Рассмотрим более подробно пример реализации внешнего фильтра, который позволяет уменьшить влияние паразитных емкостей на возникновение кондуктивных помех. При проектировании внешнего фильтра следует обратить внимание на частоту преобразования модуля электропитания: если данная частота фиксированная, то спроектировать фильтр и спрогнозировать уровень электромагнитных помех значительно легче [2]. При этом важно отметить, что даже у модулей электропитания с фиксированной частотой есть дрейф по частоте ±17% в зависимости от температуры [1]. На рис. 5 изображен типовой фильтр для модуля питания SynQor PQ48033QGA25NNS.

Рис. 5. Пример внешнего фильтра для SynQor PQ48033QGA25NNS (Iвых = 25 A; Uвых = 3,3 В):
а) принципиальная схема;
б) спектр кондуктивных помех на частотах 150–600 кГц;
в) спектр кондуктивных помех на частотах 500 кГц – 30 МГц

Как было отмечено выше, для уменьшения стоимости конечного изделия в составе модулей питания присутствует фильтр по входу, но он, как правило, несертифицированный. Обычно это простой фильтр типа Pi, который состоит из двух керамических конденсаторов и индуктивности, включенной между ними. Основное его предназначение — уменьшение уровня дифференциальных помех, исходящих от источника, которые могут быть спрогнозированы производителем. Но обычно подобный фильтр не решает проблему полностью. Для более качественного устранения тока дифференциальных помех необходимо добавить керамический конденсатор на входную цепь (на схеме это CD1, 2). Для данной задачи может быть применен конденсатор X-типа, который предназначен для уменьшения влияния симметричной помехи.

В свою очередь, несимметричные токи от синфазной помехи распространяются одновременно по обоим проводам и затем по «земле». Такие пути трудно поддаются учету, и их трудно спрогнозировать, по этим причинам нормирование и подавление помех осуществляется по несимметричному пути [4]. Для данных целей в модуль фильтрации необходимо установить индуктивный элемент. В качестве подобного элемента зачастую используется синфазный дроссель (Common Mode Choke, СМС), на схеме — элемент L1 [5].

Синфазный дроссель состоит из двух обмоток (рис. 6а), которые намотаны на общий сердечник. В качестве сердечника используется феррит. Когда через обмотки протекают дифференциальные токи, магнитные поля, индуцированные этими токами, взаимно уничтожают друг друга [5]. Теоретически они не влияют на прохождение дифференциальных сигналов. В случае появления синфазных токов магнитные потоки обеих обмоток складываются, и входной импеданс увеличивается, что приводит к подавлению синфазных токов и значительному снижению амплитуды шумового сигнала. Синфазные дроссели для дифференциального сигнала работают как простой проводник, а для синфазного тока (шума) — как индуктивность. Таким образом, применение синфазного дросселя обеспечивает большой импеданс для синфазного тока и большую эффективность подавления синфазных шумов по сравнению с обычными индуктивностями [5].

Рис. 6. Компоненты для создания внешнего фильтра:
а) синфазные дроссели компании Coilcraft;
б) X2Y’-конденсаторы компании KNOWLES

Также для снижения асимметричных, синфазных помех в фильтр вводят так называемые Y-конденсаторы, включаемые между силовым проводником и землей. На схеме это CY1, 2. Y-конденсатор является вариацией упомянутого выше X-конденсатора. Различие между Х- и Y-конденсаторами заключается в том, что требования к надежности и выдерживаемым перенапряжениям у Y-конденсаторов более высокие (они могут выдерживать импульс напряжения до 8 кВ).

В качестве универсального решения ряд производителей предлагают конденсаторы типа X2Y, которые содержат три конденсатора (один Х и два Y) в одном корпусе, в результате чего X2Y способен фильтровать как дифференциальную, так и синфазную составляющие кондуктивного шума (рис. 6б).

Электролитический конденсатор C_E на схеме является также очень важным элементом, который влияет на устойчивость системы электропитания (более подробно об этом написано в [5]).

Описанный фильтр является довольно типовым решением, однако даже подобное решение позволяет достичь достаточно приемлемого уровня. На рис. 5б и 5в представлен спектр кондуктивных помех для модуля питания SynQor PQ48033QGA25NNS при использовании данного фильтра. Этих результатов удалось достичь в первую очередь из-за того, что во всех модулях питания SynQor применена схемотехника с фиксированной частотой преобразования

250–400 кГц/550–650 кГц, что существенно уменьшает сложность фильтра и облегчает расчет его компонентов.

Если требования по ЭМС более жесткие, то дальнейшее снижение радиопомех достигается установкой фильтров более высокого порядка либо дополнительных отдельных модулей фильтрации; при этом очень важна трассировка печатной платы [4].

Индуктивные помехи

Индуктивные помехи, как и кондуктивные, являются важной проблемой. При этом, также важно помнить, что система в целом должна соответствовать стандартам. Индуктивные помехи и излучения имеют важное значение в диапазоне 30–1000 МГц [1]. Один из вариантов борьбы с индуктивными помехами в данном диапазоне частот — это применение металлического корпуса в дополнение к развитым слоям печатной платы, что обеспечивает значительное ослабление электромагнитных излучений в диапазоне частот, о котором идет речь.

Таким образом, большинство решений, которые имеют место при реализации стандартных систем питания, потенциально будут обеспечивать достаточное затухание и позволят системе соответствовать нормам и по индуктивным помехам. При этом использовать сертифицированный DC/DC-преобразователь является весьма неэкономичным и непрактичным решением.

Цельнометаллический корпус кажется наилучшим решением, это прекрасный барьер для излучаемого шума. Однако такой вариант влечет за собой увеличение массо-габаритных показателей изделия, что на практике крайне нежелательно. При таком подходе для уменьшения индуктивных помех важно минимизировать размер любого отверстия в корпусе и обеспечить электрический контакт со всеми металлическими частями корпуса.

Индуктивные помехи также можно разделить на дифференциальные и синфазные. По своей природе дифференциальные помехи исходят от замкнутых кольцевых антенн. Такие «антенные» помехи могут возникнуть на печатной плате источника питания в виде замкнутой токонесущей петли, а напряженность поля данной антенны пропорциональна току в данном контуре и квадрату частоты колебаний несущей частоты [1].

При уменьшении площади токовой петли можно легко свести к минимуму дифференциальный шум, исходящий от модуля питания. Данному факту было уделено большое внимание при проектировании всех модулей SynQor, и, соответственно, были сделаны все необходимые корректировки в разводке печатного модуля платы [2].

Синфазное же излучение, которое также присутствует в индуктивных помехах, труднее контролировать, так как оно обычно исходит от входных и выходных выводов модуля питания и, как правило, определяет общую картину индуктивных помех, исходящих от источника. Из-за их относительно большой длины входные и выходные сети являются хорошими проводниками электромагнитных помех. Входные и выходные выводы ведут себя как линейные антенны, управляемые напряжением [1].

Установка по входу и выходу керамических конденсаторов Y-типа относительно заземления позволяет подавить напряжение возбуждения и свести к минимуму данный тип помех. Однако необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не превысить требование по току утечки [1]. В таблице приведены уровни индуктивных помех для модуля PQ48033QGA25NNS (I_вых = 25 A, U_вых = 3,3 В) по отношению к средним ограничениям класса В стандарта CISPR. Изменения проводились при полной нагрузке, тип нагрузки — резистивная. Данный модуль был протестирован с внешним фильтром, который был описан выше.

Таблица. Индуктивные излучения модуля PQ48033QGA25NNS при использовании внешнего фильтра, изображенного на рис. 5

Частота, МГц

Поляризация антенны

Измеренное значение напряженности электромагнитного поля, мкВ/м

Ограничение
по CISPR Class B, мкВ/м

Источник