М.А. Ромащенко1, А.В. Гудков2, О.Ю. Макаров3

1-3 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

1 kipr@vorstu.ru; 2 andrej23.vrn@gmail.com; 3 kipr@vorstu.ru

Постановка проблемы. Соответствие стандартам в сфере электромагнитной совместимости (ЭМС) - важное требование к большинству импульсных AC/DC-преобразователей. Однако в ходе предварительных испытаний достаточно часто имеет место высокий уровень эмиссии кондуктивных помех в питающую сеть. Для устранения данной проблемы требуется несколько итераций по доработке с последующей проверкой изделия в лаборатории ЭМС, что приводит к увеличению сроков проектирования и времени использования дорогостоящего измерительного оборудования. Моделирование кондуктивных помех на этапах схемотехнического проектирования позволяет решить проблему в более сжатые сроки без необходимости проведения большого объема лабораторных измерений.

Цель. Разработать методику моделирования кондуктивных помех в программе схемотехнического моделирования LTspice на примере обратноходового импульсного AC/DC-преобразователя.

Результаты. Представлена методика, позволяющая выполнить инженерную оценку уровня кондуктивных помех и оптимизировать фильтры преобразователя, что позволяет сократить время проектирования, затрачиваемого на достижение требуемых норм ЭМС. В соответствии с предлагаемой методикой построена модель обратноходового преобразователя мощностью 120 Вт и проведено моделирование создаваемых им кондуктивных помех в диапазоне частот 9 кГц … 30 МГц. Получена аб-солютная погрешность данных модели относительно спектрограмм исследуемого преобразователя, которая составила от
+6,5 дБмкВ до -4,3 дБмкВ в диапазоне частот 9 кГц … 7 МГц (на более высоких частотах погрешность увеличивается).

Практическая значимость. Разработанная методика дает возможность выполнить предварительную оценку уровня кондуктивных помех с последующей оптимизации схемы преобразователя и уменьшить число последующих доработок изделия. Кроме того, данная методика может быть использована разработчиками на удаленной работе.

Ромащенко М.А., Гудков А.В., Макаров О.Ю. Методика моделирования кондуктивных помех обратноходового AC/DC-пре-образователя // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 7. С. 16-20. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202407-03

1. Ромащенко М.А., Гудков А.В. Способ эффективной оценки уровня кондуктивных помех AC/DC-преобразователя // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2022. Т. 19. № 5. С. 90-95.
2. ГОСТ 30805.16.1.2-2013 (CISPR 16-1-2:2006). Совместимость технических средств электромагнитная. Требования к аппаратуре для измерения параметров индустриальных радиопомех и помехоустойчивости и методы измерений. Ч. 1-2. М.: Стандартинформ. 2014.70 с.
3. Hegarty T. The Engineer’s Guide to EMI In DC-DC Converters (Part 7): Common-Mode noise of a Flyback. How2Power Today, January 2018.
4. Huan Zhang, Shuo Wang, Yiming Li, Qinghai Wang, Dianbo Fu. Two-capacitor Transformer Winding Capacitance Models for Common-Mode EMI Noise Analysis in Isolated DC-DC Converters // IEEE transaction on power electronics. November 2017. V. 32. Is. 11. Р. 8458-8469.
5. Anslow R., Le Bras S. How to get the best results using LTspice for EMC simulation. Part 1. November 2021. URL: https://www.analog.com/en/resources/technical-articles/how-to-get-the-best-results-using-ltspice-part-1.html (дата обращения 06.02.2024). Текст электронный.