Introdução

A Parte 4 desta série apresenta alguns pontos de vista sobre as emissões de radiação geradas durante a interrupção por conversores de energia, especialmente os usados ​​na indústria e no automóvel.

Interferência eletromagnética (EMIÉ um problema que surge dinâmicamente em um ambiente específico, relacionado com os efeitos parasitais dentro do conversor de energia, o layout do circuito e a disposição dos componentes e o sistema como um todo em que eles estão em funcionamento. Assim, do ponto de vista do engenheiro de projeto, os problemas de EMI de radiação são geralmente mais desafiadores e complexos, especialmente quando a placa-mãe do sistema usa vários níveis de potência DC/DC. É essencial entender os mecanismos básicos da EMI de radiação, bem como os requisitos de medição, a faixa de frequência e os limites correspondentes. Este artigo destaca esses aspectos e apresenta os resultados dos dispositivos de medição de EMI de radiação e dos dois conversores de redução de pressão DC/DC.

Acoplamento de campo próximo

A Figura 1 apresenta um resumo dos padrões básicos de acoplamento EMI entre a fonte de ruído e o circuito interferido, especialmente o acoplamento indutivo ou de campo H, que requer uma fonte de corrente de variação temporal maior di/dt e dois circuitos de acoplamento magnético (ou fios paralelos com caminhos de retorno). Por outro lado, o acoplamento capacitivo ou de campo E requer uma fonte de tensão de alta variação temporal dv/dt e duas placas metálicas vizinhas. Ambos os mecanismos pertencem ao acoplamento de campo próximo, onde a fonte de ruído está muito próxima do circuito interferido e pode ser medida usando um sniffer de campo próximo.

Por exemplo, interruptores de energia modernos, especialmenteNitreto de gálioTransistores de base (GaN) e carboneto de silício (SiC), com capacitor de saída COSSBaixo, carga do portão QO GMenos, é possível alternar em taxas de conversão dv/dt e di/dt. Há uma alta probabilidade de acoplamento e interferência de campos H e E em circuitos vizinhos. No entanto, à medida que a interação ou a capacitação diminuem, a distância entre as estruturas de acoplamento aumenta e o acoplamento de campo próximo diminui significativamente.

Acoplamento remoto

As ondas eletromagnéticas (EM) típicas se propagam como uma combinação de campos E e H. A estrutura do campo perto da fonte da antena de radiação é um padrão tridimensional complexo. A partir de uma análise adicional da fonte de radiação, as ondas EM na região de campo distante são compostas por componentes de campos E e H que são ortogonais uns aos outros e ortogonais à direção de propagação. A Figura 2 mostra essa onda plana, que representa o principal ponto de referência para o EMI de radiação e está sujeita a vários padrões de radiação.