DA-DA dönüştürücülerde elektromanyetik uyumluluk sorunları ve çözüm önerileri

Abstract

Güç elektroniği alanındaki gelişmelerin sonucu, yarı iletken güç anahtarları gittikçe artan güçlerde ve hızlarda anahtarlanmaktadır. Bu işlemin sonucu olarak da çevreye daha fazla elektromanyetik gürültü yayılmaktadır. Bu gürültü kaynağın çevresindeki hassas cihazların çalışmasını olumsuz etkilediğinden, elektronik cihazların çalışmasıyla ilgili çeşitli uluslararası standartlar geliştirilmiştir. Bu nedenle devre tasarımcıları bir yandan daha az gürültü oluşturacak yöntemler geliştirmeye, bir yandan da oluşan gürültünün çevreye yayılmasını engelleyecek önlemler geliştirmeye çalışmaktadırlar. Bu tez çalışmasında söz konusu yöntemler ayrıntılı olarak incelenmiş, bir DA-DA dönüştürücüsünde elektromanyetik yayınıma neden olan kaynaklar araştırılmış, çeşitli parazitik elemanların bu yayınımı nasıl etkilediği benzetimler aracılığıyla gösterilmiştir. Ayrıca, baskı devre tasarlarken nelere dikkat edilmesi gerektiği konusu tartışılmış, bu konulara özen gösterilmemesinin yaratacağı etkiler hazırlanan iki farklı baskı devre üzerinde yapılan testlerle ortaya konmuştur.

As a result of the developments in the field of power electronics, semiconductor devices are switched at increased power and frequency levels. This, in turn, causes increased electromagnetic emission to the environment. Since this pollution has negative impact on the operation of sensitive equipment around, several international standards have been established for the operation of electronic devices. Therefore, circuit designers work to develop techniques to create less pollution at hand hand, they also try to come up with means to prevent the emission of the noise to the environment. This thesis gives detailed information about these techniques. Sources of electromagnetic noise in a dc-dc converter are discussed. The effect of circuit parasitics on the emission is demonstrated through simulations. Also, the precautions that should be taken into account while designing printed circuit boards are listed and the results of not paying attention to these are shown by tests performed on two different boards.