সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই এর ইএমআই সিমুলেশন ডিজাইন
স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি এবং পাওয়ার ঘনত্ব বৃদ্ধির সাথে সাথে, স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ভিতরে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশ আরও জটিল হয়ে উঠছে এবং এর ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতা একটি প্রধান ফোকাস এবং পাওয়ার সাপ্লাই ডিজাইনে একটি বড় অসুবিধা হয়ে উঠেছে। প্রচলিত নকশা পদ্ধতিতে, ইএমসি সমস্যাটি অভিজ্ঞতামূলক নকশা দ্বারা মোকাবেলা করা হয়, এবং ইএমসি সমস্যাটি কেবলমাত্র প্রোটোটাইপ প্রতিষ্ঠিত হওয়ার পরেই শেষ পর্যন্ত বিবেচনা করা যেতে পারে। প্রথাগত EMC প্রতিকার শুধুমাত্র অতিরিক্ত উপাদান যোগ করতে পারে, যা মূল নিয়ন্ত্রণ লুপ ব্যান্ডউইথকে প্রভাবিত করতে পারে, যার ফলে পুরো সিস্টেমটিকে নতুন করে ডিজাইন করা এবং ডিজাইনের খরচ বাড়ানোর সবচেয়ে খারাপ ঘটনা ঘটতে পারে। এই পরিস্থিতি এড়ানোর জন্য, ডিজাইন প্রক্রিয়ায় EMC-এর সমস্যাগুলি বিবেচনা করা, নির্দিষ্ট নির্ভুলতার সাথে পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার EMI বিশ্লেষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণী করা এবং প্রতিটি ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে হস্তক্ষেপের প্রক্রিয়া এবং এর বিতরণ অনুসারে নকশা উন্নত করা প্রয়োজন। ইএমআই লেভেল কমান, এইভাবে ডিজাইনের খরচ কমানো।
2 সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাই ইএমআই বৈশিষ্ট্য এবং শ্রেণীবিভাগ
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের পরিচালিত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের পূর্বাভাস দেওয়ার জন্য, এর জেনারেশন মেকানিজম এবং শব্দ উত্সের বৈশিষ্ট্যগুলি পরিষ্কার করা প্রয়োজন। পাওয়ার সুইচ টিউবের উচ্চ-গতির স্যুইচিং অ্যাকশনের কারণে, এর ভোল্টেজ এবং বর্তমান পরিবর্তনের হার খুব বেশি, এবং ক্রমবর্ধমান প্রান্ত এবং পতনের প্রান্তে সমৃদ্ধ উচ্চ হারমোনিক্স রয়েছে, তাই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের তীব্রতা বড়; সুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ প্রধানত ডায়োড, পাওয়ার সুইচিং ডিভাইস, রেডিয়েটার এবং তাদের সাথে সংযুক্ত উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি ট্রান্সফরমারগুলির আশেপাশে কেন্দ্রীভূত হয়; যেহেতু স্যুইচিং টিউবের স্যুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি দশ হাজার kHz থেকে কয়েক মেগাহার্টজ পর্যন্ত বিস্তৃত হয়, তাই স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের হস্তক্ষেপের ফর্মগুলি মূলত পরিচালিত হস্তক্ষেপ এবং কাছাকাছি-ক্ষেত্রের হস্তক্ষেপ। তাদের মধ্যে, পরিচালিত হস্তক্ষেপ শব্দ প্রচারের পথের মাধ্যমে পাওয়ার গ্রিডে ইনজেকশন করা হবে এবং পাওয়ার গ্রিডের সাথে সংযুক্ত অন্যান্য ডিভাইসগুলিতে হস্তক্ষেপ করবে।
স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সঞ্চালিত হস্তক্ষেপকে দুটি বিভাগে ভাগ করা যায়।
1) ডিফারেনশিয়াল মোড (DM) হস্তক্ষেপ। DM গোলমাল মূলত di/dt দ্বারা সৃষ্ট হয়। পরজীবী আবেশ এবং প্রতিরোধের মাধ্যমে, এটি লাইভ তার এবং নিরপেক্ষ তারের মধ্যে লুপে প্রচার করে, দুটি তারের মধ্যে বর্তমান আইডিএম তৈরি করে, যা স্থল তারের সাথে একটি লুপ গঠন করে না।
2) সাধারণ মোড (CM) হস্তক্ষেপ। CM গোলমাল প্রধানত dv/dt দ্বারা সৃষ্ট হয়। PCB এর স্ট্রে ক্যাপ্যাসিট্যান্স দুটি পাওয়ার লাইন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে লুপে প্রচার করে এবং লাইন এবং গ্রাউন্ডের মধ্যে হস্তক্ষেপ করে। হস্তক্ষেপ কারেন্ট দুটি লাইনের প্রতিটিতে অর্ধেক প্রবাহিত হয়, সাধারণ লুপ হিসাবে স্থল সহ। প্রকৃত সার্কিটে, ভারসাম্যহীন লাইন প্রতিবন্ধকতার কারণে, সাধারণ-মোড সংকেত হস্তক্ষেপ ক্রসস্টাল হস্তক্ষেপে রূপান্তরিত হবে যা নির্মূল করা সহজ নয়।
পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ক্ষেত্রে ইএমআই-এর সিমুলেশন বিশ্লেষণ
তাত্ত্বিকভাবে বলতে গেলে, এটি সময় ডোমেন সিমুলেশন বা ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন সিমুলেশন, যতক্ষণ না যুক্তিসঙ্গত বিশ্লেষণ মডেল প্রতিষ্ঠিত হয়, সিমুলেশন ফলাফলগুলি সিস্টেমের ইএমআই কোয়ান্টাইজেশন ডিগ্রীকে সঠিকভাবে প্রতিফলিত করতে পারে।
টাইম-ডোমেন সিমুলেশন পদ্ধতিতে কনভার্টারে সমস্ত কম্পোনেন্ট প্যারামিটার সহ একটি সার্কিট মডেল স্থাপন করতে হবে, সিমুলেশন বিশ্লেষণের জন্য PSPICE বা Saber সফ্টওয়্যার ব্যবহার করতে হবে এবং EMI-এর স্পেকট্রাম ওয়েভফর্ম পেতে দ্রুত ফুরিয়ার বিশ্লেষণ টুল ব্যবহার করতে হবে। এই পদ্ধতিটি ডিএম নয়েজের বিশ্লেষণে যাচাই করা হয়েছে। যাইহোক, পাওয়ার সাপ্লাই স্যুইচ করার ক্ষেত্রে MOSFET এবং IGBT-এর মতো সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির ননলাইনার বৈশিষ্ট্য এবং বিপথগামী পরামিতিগুলি মডেলটিকে খুব জটিল করে তোলে এবং এটি যখন কাজ করে তখন স্যুইচিং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের সার্কিট টপোলজি ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়, যা নন-কনভারজেন্সের সমস্যার দিকে পরিচালিত করে। সিমুলেশন CM নয়েজ অধ্যয়ন করার সময়, সমস্ত পরজীবী উপাদান পরামিতি অন্তর্ভুক্ত করা আবশ্যক। পরজীবী পরামিতিগুলির প্রভাবের কারণে, FFT ফলাফলগুলি পরীক্ষামূলক ফলাফলের সাথে মেলে কঠিন। স্যুইচিং পাওয়ার কনভার্টারগুলি সাধারণত সময় ধ্রুবকের একটি বড় পরিসরে কাজ করে, প্রধানত সময় ধ্রুবকের তিনটি গ্রুপ অন্তর্ভুক্ত করে: আউটপুট টার্মিনালের মৌলিক কম্পাঙ্কের সাথে সম্পর্কিত সময় ধ্রুবকগুলি (দশ ms); সময় ধ্রুবক (μs দশ) স্যুইচিং উপাদানগুলির পরিবর্তনের ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কিত; সময় ধ্রুবক (কয়েকটি এনএস) যখন স্যুইচিং উপাদানটি চালু বা বন্ধ থাকে তখন ক্রমবর্ধমান সময় এবং পতনের সময় সম্পর্কিত।
এই কারণে, সময়ের ডোমেন সিমুলেশনে, একটি খুব ছোট গণনা ধাপ ব্যবহার করা আবশ্যক, এবং এটি গণনা সম্পূর্ণ করতে অনেক সময় নেয়; উপরন্তু, টাইম ডোমেন পদ্ধতি দ্বারা প্রাপ্ত ফলাফলগুলি প্রায়শই হস্তক্ষেপের উপর সার্কিটে বিভিন্ন ভেরিয়েবলের প্রভাবকে স্পষ্টভাবে বিশ্লেষণ করতে পারে না, বিদ্যুৎ সরবরাহ পরিবর্তনের EMI আচরণকে গভীরভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে না এবং EMI প্রক্রিয়ার বিচারের অভাব রয়েছে এবং দিতে পারে না। EMI কমানোর একটি পরিষ্কার সমাধান।
