He visto muchos ejemplos, incluido el mío, que a veces SMPS agudo alta frecuencia de conmutación. interfiere con otro dispositivo que está conectado al mismo sistema de red.
¿Puede alguien explicarlo de manera pictórica de una manera simple, cómo está sucediendo eso? Cómo el conmutador encuentra una ruta hasta la electrónica del otro dispositivo.
[1] Supongamos que tiene un Switcher, en línea, con 200 voltios cambiados en 200 nanosegundos, por lo tanto, 1 voltio / nanosegundo de velocidad de giro. Supongamos que el Switcher está sin carcasa. Supongamos que el disipador de calor mueve 200 voltios en 200 nanosegundos (sí, mal diseño). ¿Cuánto acoplamiento se produce, a 4 "de un disipador térmico de 4" por 4 ", a un PCB sensible también de 4" por 4 "de tamaño?
Capacitancia = Eo * Er * Área / Distancia = 9e-12 Faradio / metro * 0.1m * 0.1m / 0.1m = 9-13F ~~ 1pF.
La corriente a través del aire es (I = C * dV / dT) = 1pF * 1volt / nSec = 1mA.
Por lo tanto, ese PCB sensible tiene 1 mA inyectado, por 200 nanosegundos.
Supongamos que en esa PCB, hay un trazado de 4 "con un ancho de 1 mm. A ese rastreo se le inyecta 10UA, y ese 10uA explorará todas las rutas posibles para regresar al conmutador.
Por lo tanto, se utilizan escudos electroestáticos.
[2] Estas sobrecargas consumen carga, como saben. Para reducir el área de bucle y reducir los campos magnéticos externos, usamos condensadores locales (y bobinas, a veces) para suministrar un movimiento de carga rápido; sin embargo, los filtros generan campos magnéticos. Utilizo esta fórmula, con frecuencia, para determinar los riesgos aproximados de las corrientes rápidas en un cable largo que se acopla magnéticamente en un pequeño circuito en un circuito sensible
Vinduce = [MU0 * MUr * Área / (2 * pi * Distancia)] * dI / dT
que se convierte en 2e-7 * Área / Distancia * dI / dT.
Un cliente tuvo problemas con la falla de los circuitos integrados. La PCB tenía 6 capas, sin planos claramente implementados, por lo tanto tenía muchas rutas de circulación potenciales para corrientes de Foucault. Estaban cambiando 2,000 amps en 1uS, a 30 mm de distancia (sí, a 3 cm) del tablero de control IGBT. Corriendo los numeros, Vinduce = 2e-7 * 0.1 metro * 0.1 metro / 0.03 metro * 2 billones de amperios / segundo Vinduce = 2e-7 * 1/3 * 2 Billion = 4/3 * 100 = 133 voltios provocando corrientes de Foucault en los planos de PCB. Dado que "GND" tiene resistencia nominal CERO, pero cuando se fragmenta en varias capas de PCB, la resistencia se dispara con lo que Vias necesitaba entre capas, quién sabe cuáles eran las corrientes circulantes o cuánta diferencia de voltaje ocurrió entre "GND" aquí y "GND". , 2 o 3 o 4 "de distancia. Le pedimos al cliente que coloque una placa de protección entre la PCB y el bus de 2,000 amperios.
[3] En todo el filtrado utilizado para intentar aislar la basura de conmutación, encontramos los parásitos de los componentes del filtrado; 0.1nH y 2 billones de amperios / segundo se vuelven 0.2 voltios molestos. Por lo tanto, los bucles reguladores tienen problemas, a menos que estén protegidos magnéticamente.
[4] Supongamos que los "escudos" están mal ligados al "GND local del Switcher" ---- otra ruta de 1 nanoHenry. Un escudo, necesariamente cerca de los nodos internos y piezas de metal en rápido movimiento, puede acumular 0,1 amperios de carga [corriente de desplazamiento] durante los eventos de Efield. El inicio del giro puede ser de 10 nS a medida que se activan los MOSFET. El voltaje en la pieza de metal con la tarea de atar el escudo al resto del conmutador tiene V = L * dT / dT = 1nH (fácilmente podría ser 5nH) * 0.1amp / 10nS V = 1e-9 * 0.1 * 10e-9 = 10 miliVolts.
¿Puede colocar un circuito sensible cerca de generadores de basura de 10 mV?
Nuestro escudo, supuestamente "silencioso", en realidad es un radiador de 10 mV en la basura del Switcher.
EDITAR habiendo (ahora) su enlace, con los excelentes diagramas de métodos para generar basura y luego reducir la basura, todo lo que he proporcionado aquí son SITUACIONES REALES reales con números reales.
¿Quieres más ejemplos?
¿Qué tal una foto?
Este switchreg tiene muchos problemas: todas las tapas son demasiado pequeñas, al igual que los inductores. Las resistencias de realimentación son demasiado altas (¿por qué?). Las corrientes de TIERRA son totalmente incontroladas.
El disipador de calor FET inyecta una corriente masiva a través del aislamiento de 1mil entre la lengüeta de calor FET y el disipador térmico que está "conectado a tierra".
No hay entrada de filtrado de PI. No hay salida de filtrado de PI.
El IC que conduce la puerta FET tiene que suministrar corrientes de puerta enormes para un cambio rápido.
Lea otras preguntas en las etiquetas noise switch-mode-power-supply