Trois mesures anti-interférences matérielles
2022-02-11 09:45:10
Tout d'abord, examinons plusieurs facteurs qui peuvent affecter les EMI/EMC : la structure du circuit d'alimentation de conduite, la fréquence de commutation, la mise à la terre, la conception du PCB, la conception du circuit de réinitialisation de l'alimentation LED intelligente.
Étant donné que l'alimentation LED d'origine est une alimentation linéaire, l'alimentation linéaire perd beaucoup d'énergie sous forme de chaleur pendant le fonctionnement. Le mode de fonctionnement de l'alimentation linéaire, de sorte qu'il doit y avoir un dispositif de tension de la haute tension à la basse tension, généralement des transformateurs, puis une tension continue de sortie redressée. Bien qu'encombrant, la chaleur, l'avantage est que les interférences externes sont faibles, les interférences électromagnétiques sont faibles, mais aussi faciles à résoudre. Et maintenant, on utilise plus d'alimentations à découpage LED, qui sont sous forme d'alimentations à entraînement LED PWM pour permettre au transistor de puissance de fonctionner dans un état marche/arrêt. En conduction, la tension est faible, le courant est important ; lors de la mise hors tension, la tension est élevée et le courant est faible, de sorte que la perte générée sur le dispositif semi-conducteur de puissance est également très faible. L'inconvénient est plus évident, les interférences électromagnétiques (EMI) sont plus graves.
La compatibilité électromagnétique de l'alimentation LED est généralement le circuit de commutation dans l'alimentation. Le circuit de commutation est l'une des principales sources d'interférence de l'alimentation à découpage. Le circuit de commutation est le cœur de l'alimentation de commande LED. Le circuit de commutation est principalement composé d'un tube de commutation et d'un transformateur haute fréquence. Le DU/DT généré par celui-ci a une impulsion plus grande, une bande de fréquence plus large et des harmoniques riches.
La principale raison de cette interférence d'impulsions à haute fréquence est que le tube de commutation est chargé avec la bobine primaire du transformateur haute fréquence et est une charge inductive. Au moment de la conduction, la bobine primaire produit un courant de surtension important et une tension de crête de surtension élevée apparaît aux deux extrémités de la bobine primaire ; au moment de la déconnexion, en raison de la fuite de flux de la bobine primaire, une partie de l'énergie n'est pas transmise de la bobine primaire à la bobine secondaire et des oscillations atténuées avec des pics aigus se forment dans le circuit, qui se superposent à la tension de coupure pour former le pic de tension de coupure. Les impulsions à haute fréquence produisent plus d'émissions et les signaux périodiques produisent plus d'émissions. Dans un système d'alimentation LED, un pic de courant est généré par le circuit de commutation, qui génère également un pic de courant lorsque le courant de charge change. C'est l'une des sources d'interférences électromagnétiques.
Dans la plupart des problèmes d'interférence électromagnétique, la cause principale est une mise à la terre incorrecte. Il existe trois méthodes de mise à la terre du signal : point unique, multipoint et mixte. Lorsque la fréquence du circuit de commutation est inférieure à 1 MHz, la méthode de mise à la terre à point unique peut être adoptée, mais elle n'est pas adaptée aux hautes fréquences. Dans les applications à haute fréquence, la mise à la terre multipoint est préférée.
La mise à la terre mixte est une méthode de mise à la terre à point unique pour les basses fréquences et à points multiples pour les hautes fréquences. La disposition de la terre est essentielle. Le circuit de terre du circuit numérique haute fréquence et du circuit analogique bas niveau ne doit pas être mélangé. On peut dire qu'un câblage correct du circuit imprimé (PCB) est essentiel pour éviter les interférences électromagnétiques.
Dans l'alimentation LED, il existe un certain nombre d'alimentations LED intelligentes contrôlées par un micro-ordinateur à puce unique, et certaines alimentations LED par micro-ordinateur à puce unique contrôlent le rapport cyclique du circuit de commutation, le chien de garde du système de micro-ordinateur à puce unique pour l'ensemble du fonctionnement de l'alimentation LED joue un rôle important en particulier, en raison de certaines sources d'interférence qui ne peuvent pas toutes être isolées ou en plus, une fois dans le CPU interfèrent avec le fonctionnement normal du programme, la combinaison d'un système de réinitialisation et d'un traitement logiciel est une défense efficace contre la correction des erreurs.
Il existe deux systèmes de réinitialisation courants :
① Système de réinitialisation externe. Les circuits de surveillance externes peuvent être conçus en interne ou construits avec des puces de surveillance dédiées. Ainsi, si le système de programmation est bloqué dans une boucle infinie et que la boucle contient un signal « nourrir le chien », le circuit de réinitialisation ne pourra pas remplir sa fonction prévue.
(2) il existe de plus en plus d'alimentations LED avec leur propre système de réinitialisation sur puce, de sorte que les utilisateurs peuvent facilement utiliser la minuterie de réinitialisation du département, cependant, certaines instructions de réinitialisation du circuit de contrôle d'alimentation LED intelligent sont trop simples, qui existeront également comme l'instruction "dog" en boucle infinie, ce qui fait perdre son rôle de surveillance.
Pour résoudre le problème des interférences électromagnétiques de l'alimentation électrique des LED, nous pouvons partir des aspects matériels suivants :
1. Réduisez les interférences de l'alimentation à découpage elle-même : technologie de commutation douce, dans le circuit de commutation dur d'origine pour augmenter les éléments d'inductance et de capacité, en utilisant la résonance de l'inductance et de la capacité, réduisez le processus de commutation DU/DT et DI/DT, de sorte que le dispositif de commutation lorsque la tension chute avant l'augmentation du courant, ou arrête la chute de courant avant l'augmentation de la tension, pour éliminer le chevauchement de la tension et du courant. Technologie de modulation de fréquence de commutation, en modulant la fréquence de commutation FC, en se concentrant sur FC et ses harmoniques 2FC, 3FC... Afin de réduire l'amplitude EMI à chaque point de fréquence. Sélection des composants, choisissez les composants qui ne sont pas faciles à produire du bruit, pas faciles à conduire et du bruit de rayonnement. Une attention particulière est généralement accordée à la sélection des composants d'enroulement tels que les diodes et les transformateurs. La diode de récupération rapide avec un faible courant de récupération inverse et un temps de récupération court est un dispositif idéal pour la rectification haute fréquence de l'alimentation à découpage.
Utilisation raisonnable du filtre EMI, l'un des principaux objectifs du filtre EMI, le bruit du réseau électrique est une sorte d'interférence électromagnétique, il appartient aux interférences de radiofréquence (RFI), son spectre de bruit transmis est d'environ 10 kHz à 30 MHz, jusqu'à 150 MHz. En général, l'amplitude d'interférence en mode différentiel est faible, basse fréquence, ce qui entraîne de petites interférences ; l'amplitude d'interférence en mode commun, haute fréquence, mais aussi à travers le rayonnement du fil, ce qui entraîne de plus grandes interférences. Afin d'affaiblir les interférences conduites, la méthode la plus efficace consiste à installer des filtres EMI dans les circuits d'entrée et de sortie de l'alimentation à découpage. L'alimentation LED adopte généralement un simple filtre EMI à un seul étage, comprenant principalement une self de mode commun et un condensateur de filtrage. Le filtre EMI peut supprimer efficacement les interférences électromagnétiques de l'adaptateur d'alimentation à découpage.
2. Réduire les interférences électromagnétiques en coupant le chemin de propagation des signaux d'interférence : Dans le premier cas, les interférences de la ligne électrique peuvent être filtrées par un filtre de ligne électrique. Un filtre EMI raisonnable et efficace pour l'alimentation à découpage doit avoir un fort effet de suppression des interférences en mode différentiel et en mode commun sur la ligne électrique. Le PCB est la partie support des éléments et composants du circuit dans le système d'alimentation LED, il assure la connexion électrique entre les éléments et composants du circuit. Avec le développement rapide de la technologie électronique, la densité des PCB devient de plus en plus élevée.
La conception du PCB a une grande influence sur la compatibilité électromagnétique du système d'alimentation LED. La pratique a prouvé que même si la conception du schéma du circuit est correcte, la conception du circuit imprimé ne l'est pas.

La fiabilité du système d'alimentation LED est affectée négativement. La conception anti-interférence du PCB comprend principalement la disposition du PCB, le câblage et la mise à la terre, son objectif est de réduire le rayonnement électromagnétique du PCB et la diaphonie entre les circuits du PCB. De plus, la fréquence du son CA provoqué par les interférences électromagnétiques des transformateurs est généralement d'environ 50 Hz, tandis que le son CA provoqué par un câblage de mise à la terre incorrect est d'environ 100 Hz en raison du doublement de fréquence du circuit redresseur, qui peut être détecté par une différenciation minutieuse. Par conséquent, lors de la conception d'un circuit imprimé, nous devons prêter attention à la méthode correcte, respecter le principe général de la conception du PCB et répondre aux exigences de conception anti-interférence.
3. Prendre l'initiative d'améliorer considérablement la capacité anti-interférence de la perturbation du corps : le type dans le système d'alimentation LED entrée/sortie est également des sources d'interférence de la ligne de transmission et reçoit la source de signal d'interférence radiofréquence, la sélection doit généralement prendre des mesures efficaces : lorsque nous concevons le circuit de suppression de mode différentiel nécessaire/commun, ainsi qu'un filtre et les mesures de blindage électromagnétique pour réduire les interférences. Dans la mesure où les conditions le permettent, diverses mesures d'isolement (telles que l'isolement photoélectrique ou l'isolement magnétoélectrique) sont adoptées pour interrompre la propagation des interférences. Mesures de protection contre la foudre, système d'alimentation LED extérieur ou de l'extérieur pour introduire des lignes électriques intérieures, des lignes de signaux, pour prendre en compte les problèmes de protection contre la foudre du système. Les dispositifs de protection contre la foudre courants comprennent les tubes à décharge de gaz et la suppression de tension transitoire (TVS). Le tube à décharge de gaz est lorsque la tension de l'alimentation est supérieure à une certaine valeur, généralement des dizaines de V ou des centaines de V, une libération de claquage de gaz
Courant électrique, dirigeant une forte impulsion de la ligne électrique vers la terre. Les diodes Zener peuvent être considérées comme deux diodes Zener parallèles dans des directions opposées, qui s'allument lorsque la tension aux deux extrémités est supérieure à une certaine valeur. Elle est caractérisée par des courants transitoires de centaines ou de milliers d'A.
Grâce à cet article, nous pouvons résumer les principales technologies de contrôle de l'alimentation LED EMC/EMI : mesures de circuit, filtrage EMI, sélection des composants, blindage et conception anti-interférence des circuits imprimés. Si vous pouvez résoudre ces problèmes correctement et raisonnablement, ce n'est pas un problème de passer la certification nationale en douceur ! Ce qui précède est une analyse de la conception de l'alimentation LED, j'espère vous aider.