Fel aFfatri tagu toroidala Dylunydd Cylchdaith Rhaid i chi ddelio â sawl math o sŵn: sŵn mewnol, sŵn allanol, sŵn RF, sŵn amledd llinell, ac ati. Waeth beth yw ei fath neu ei ffynhonnell, gall sŵn fod yn ffactor cyfyngol ym mherfformiad y system a rhaid mynd i'r afael â hi a'i leihau. Mae'r her lleihau sŵn fel arfer yn berwi i'r canlynol "Faint o ymdrech a chost sy'n ofynnol?
Mae gan hyd yn oed y cyflenwad pŵer modd newid hollbresennol (SMPS) broblemau sŵn. Oherwydd ei effeithlonrwydd a'i faint bach, defnyddir y bensaernïaeth hon yn helaeth mewn cymwysiadau gan gynnwys gyrwyr LED a balastau electronig. Yn anffodus, mae unedau SMPS hefyd yn destun sŵn modd gwahaniaethol (DM) a sŵn modd cyffredin (CM), y mae'n rhaid atal y ddau ohonynt am resymau perfformiad a rheoliadol.
Deall y mecanweithiau sŵn a'r atebion
Mae gan fodd gwahaniaethol a sŵn modd cyffredin achosion gwahanol ac felly gwahanol atebion. Sŵn modd gwahaniaethol yw sŵn sy'n cael ei gynnal ar y llinell ac yn niwtral i gyfeiriadau gwahanol (Ffigur 1, dde). Mae'r hidlydd DM sylfaenol yn defnyddio tagu un gwynt (inductor) wedi'i fewnosod yn y llwybr llinell, ynghyd â chynhwysydd o linell i niwtral, a thrwy hynny rwystro sŵn rhag lluosogi trwy'r system.
Mae sŵn modd gwahaniaethol yn deillio o amrywiadau foltedd rhwng y llinell bŵer a'r llinell niwtral, gan amlygu fel ceryntau sy'n llifo i gyfeiriadau gwahanol ar y ddwy linell (megis wrth newid byrhoedlog wrth newid cyflenwadau pŵer). Ar y llaw arall, mae sŵn modd cyffredin yn cael ei gynhyrchu gan gyplu cynhwysedd parasitig neu ymyrraeth electromagnetig rhwng y llinellau a'r ddaear, gyda cheryntau'n llifo i'r un cyfeiriad ar y ddwy linell (megis ceryntau gollwng i'r ddaear o ddyfeisiau newid amledd uchel). Mae eu dosraniadau sbectrol yn wahanol: mae sŵn modd gwahaniaethol wedi'i grynhoi yn bennaf yn yr ystod amledd isel (ee, amleddau newid a'u harmonigau), tra bod sŵn modd cyffredin yn digwydd yn nodweddiadol yn yr ystod amledd uchel (ee, lefelau MHz).
Cyfyngiadau datrysiadau atal traddodiadol
Cymhlethdod hidlwyr arwahanol: Mae dulliau traddodiadol yn gofyn am ddyluniadau ar wahân ar gyfer anwythyddion modd gwahaniaethol (gwynt un-un) ac anwythyddion modd cyffredin (gwynt dwbl), ynghyd â chynhwysyddion X (cynwysyddion ar draws y llinell) ac Y-galluogau (cynhwysyddion llinell i'r tir) i ffurfio rhwydwaith hidlo LC. Mae hyn nid yn unig yn meddiannu ardal PCB ond hefyd yn cynyddu costau a risgiau dibynadwyedd oherwydd y nifer uchel o gydrannau.
Materion cyplu craidd: Mewn dyluniadau arwahanol, gall fflwcs magnetig yr inductor modd gwahaniaethol ymyrryd â'r inductor modd cyffredin, yn enwedig mewn cynlluniau cryno, gan arwain at berfformiad hidlo diraddiedig.
Strwythur Dylunio Integredig ac Egwyddor Weithredu Tagiau Swyddogaeth Ddeuol
Mae tagu swyddogaeth ddeuol yn defnyddio technoleg rhannu craidd, gan ddylunio dwy set o weindiadau ar yr un craidd magnetig: un ar gyfer yr inductor modd gwahaniaethol (troelli sengl) a'r llall ar gyfer yr inductor modd cyffredin (gwynt dwbl). Trwy optimeiddio nifer y troadau troellog a'r deunydd craidd (megis ferrite athreiddedd uchel), cyflawnir atal y ddau fodd sŵn ar yr un pryd o fewn un gydran. Er enghraifft:
Llwybr modd gwahaniaethol: Mae'r inductor un gwynt yn gysylltiedig â chyfres yn y llinell i atal cydrannau amledd uchel ceryntau modd gwahaniaethol.
Llwybr modd cyffredin: Mae'r inductor gwynt dwbl yn blocio llif ceryntau modd cyffredin trwy egwyddor canslo fflwcs magnetig.
Manteision perfformiad
Optimeiddio gofod a chost: Mae'r dyluniad integredig yn lleihau galwedigaeth ardal PCB 30% -50% ac yn symleiddio'r bil deunyddiau (BOM).
Gallu atal amledd uchel gwell: Trwy optimeiddio ymateb amledd y deunydd craidd (megis aloi nanocrystalline), gellir gorchuddio amrediad amledd ehangach (ystod nodweddiadol: 150kHz -30 MHz), gan gyrraedd safonau EMC fel cispr 32.
Gwell Rheolaeth Thermol: Mae creiddiau a rennir yn lleihau ymwrthedd thermol, gan eu gwneud yn addas ar gyfer senarios dwysedd pŵer uchel (megis modiwlau gwefru cerbydau trydan).
Achosion cymhwysiad a data wedi'i fesur
Achos cyflenwi pŵer gyrrwr dan arweiniad
Mewn gyrrwr LED 100W, arweiniodd disodli hidlwyr arwahanol traddodiadol â thagiau swyddogaeth ddeuol at:
Lleihau sŵn a gynhaliwyd: Cyrhaeddodd gwanhau sŵn modd gwahaniaethol 40dB@1MHz, a chyrhaeddodd gwanhau sŵn modd cyffredin 35dB@5MHz (gan gydymffurfio â therfynau dosbarth B Rhan 15 Cyngor Sireddol Cyngor Cyngor Sireddol Cyngor Cyngor Sireddol Cyngor Sireddol Cyngor Sireddol Cyngor Sireddol CCC).
Gwelliant Effeithlonrwydd: Cynyddodd effeithlonrwydd cyffredinol 0. 8% oherwydd llai o golledion craidd.
Cyfarwyddiadau Esblygiad Technegol
Adaptation to wide-bandgap semiconductors: In response to the high switching frequencies (>Mae 1MHz) o ddyfeisiau GAN/SIC, tagau integredig ymateb-amledd-amledd uwch-amledd (fel deunyddiau magnetig ffilm denau) yn cael eu datblygu.
Hidlo Deallus: Integreiddio synwyryddion cyfredol ac anwythyddion addasadwy ar gyfer atal sŵn deinamig (ee, hidlo addasol yn seiliedig ar algorithmau AI).
Nghasgliad
Mae tagiau swyddogaeth ddeuol, trwy arloesi strwythurol ac optimeiddio deunydd, yn mynd i'r afael â materion maint mawr, cost uchel a chymhlethdod dylunio hidlwyr EMI traddodiadol, yn enwedig addas ar gyfer systemau pŵer dwysedd uchel sydd wedi'u cyfyngu gan y gofod (megis gorsafoedd sylfaen 5G ac electroneg cerbydau ynni newydd). Yn y dyfodol, gyda chynyddu technoleg lled-ddargludyddion y drydedd genhedlaeth, bydd cydrannau integredig o'r fath yn dod yn ddyfeisiau craidd ar gyfer rheoli sŵn yn effeithlon.