Đây là một kỹ thuật rất quan trọng trong thiết kế biến áp nguồn xung (SMPS) để giảm nhiễu điện từ (EMI), đặc biệt là nhiễu đồng pha (Common Mode Noise).
1. Nguyên lý cốt lõi (Core Concept)
Câu chốt trong slide là: "Shields should be inserted as an extra winding".
- Ý nghĩa: Trong PExprt (cụ thể là mô đun PEmag), không có một công cụ hay nút bấm riêng biệt tên là "Shield". Để tạo ra màn chắn, bạn phải đánh lừa phần mềm bằng cách khai báo nó giống như một cuộn dây bình thường (Extra Winding).
- Mục đích: Khi bạn khai báo nó là một cuộn dây nằm giữa sơ cấp và thứ cấp, phần mềm sẽ tính toán điện dung ký sinh giữa:
- Sơ cấp $\leftrightarrow$ Màn chắn.
- Màn chắn $\leftrightarrow$ Thứ cấp.
- Thay vì tính trực tiếp điện dung ký sinh lớn từ Sơ cấp $\leftrightarrow$ Thứ cấp (nguyên nhân gây nhiễu).
2. Phân tích hình ảnh giao diện PEmag
- Vị trí vật lý (Cửa sổ dưới cùng): Bạn thấy một lớp mỏng màu đỏ (được mũi tên vàng chỉ vào chữ Shield). Nó được đặt chèn vào giữa lớp dây màu vàng (bên trái) và lớp dây màu xanh dương (bên phải).
- Kết nối điện (Cửa sổ trên cùng bên phải): Trong sơ đồ mạch, lớp Shield này (ký hiệu dây màu đỏ) có 2 đầu ra (terminal) giống hệt các cuộn dây A, B, C khác.
3. Hướng dẫn thực hiện ("Mẹo" của chuyên gia)
Để mô phỏng đúng màn chắn tĩnh điện trong PExprt/PEmag, bạn làm theo các bước sau:
- Chọn vật liệu:
- Thường dùng lá đồng (Copper Foil). Trong thư viện
Wire Library, bạn hãy tạo một loại dây dạng FOIL hoặc PLANAR với độ dày rất mỏng (ví dụ: 0.035mm hoặc 0.05mm).
- Chiều rộng của lá đồng thường phủ kín chiều cao cửa sổ quấn dây (window height).
- Khai báo cuộn dây (Winding Definition):
- Thêm một cuộn dây mới (Add Winding), đặt tên là "SHIELD".
- Số vòng dây (Turns): Thường là 1 vòng (hoặc xấp xỉ 0.9 vòng nếu hở mạch vật lý để tránh dòng xoáy, nhưng trong mô hình 2D PEmag ta thường để 1 vòng kín).
- Sắp xếp vị trí (Layer Arrangement):
- Kéo thả lớp "SHIELD" này vào giữa cuộn Sơ cấp và Thứ cấp trong tab cấu hình lớp.
4. Lưu ý quan trọng khi xuất sang mạch mô phỏng
Mặc dù trong PEmag nó là một "cuộn dây", nhưng chức năng của nó là màn chắn tĩnh điện. Khi bạn xuất mô hình này sang mạch nguyên lý (Twin Builder hoặc Maxwell Circuit):
- Phải nối 1 đầu của cuộn Shield xuống đất (Ground) hoặc điểm tĩnh (Quiet point).
- Đầu còn lại để hở (Open).
- Lý do: Điều này giúp dẫn nhiễu dòng điện dung (capacitive current) xuống đất mà không cho phép dòng điện chạy qua cuộn dây (gây tổn hao và ảnh hưởng từ thông).