Debido a las características de conmutación de la fuente de alimentación conmutada, es fácil hacer que la fuente de alimentación conmutada produzca una gran interferencia de compatibilidad electromagnética. Como ingeniero de suministro de energía, ingeniero de compatibilidad electromagnética o ingeniero de diseño de PCB, debe comprender las causas de los problemas de compatibilidad electromagnética y haber resuelto las medidas, especialmente los ingenieros de diseño deben saber cómo evitar la expansión de puntos sucios. Este artículo presenta principalmente los puntos principales del diseño de PCB de fuente de alimentación.

1. Varios principios básicos: cualquier cable tiene impedancia; la corriente siempre selecciona automáticamente la ruta con la menor impedancia; la intensidad de la radiación está relacionada con la corriente, la frecuencia y el área del bucle; la interferencia de modo común está relacionada con la capacitancia mutua de grandes señales dv/dt a tierra; El principio de reducir la EMI y mejorar la capacidad antiinterferente es similar.

2. El diseño debe dividirse según la fuente de alimentación, analógica, digital de alta velocidad y cada bloque funcional.

3. Minimice el área del bucle di/dt grande y reduzca la longitud (o área, ancho de la línea de señal dv/dt grande). El aumento en el área de la traza aumentará la capacitancia distribuida. El enfoque general es: el ancho del trazo intenta ser lo más grande posible, pero elimina el exceso) e intenta caminar en línea recta para reducir el área oculta y reducir la radiación.

4. La diafonía inductiva es causada principalmente por el gran bucle di/dt (antena de bucle), y la intensidad de la inducción es proporcional a la inductancia mutua, por lo que es más importante reducir la inductancia mutua con estas señales (la forma principal es reducir el área del bucle y aumentar la distancia); La diafonía sexual se genera principalmente por grandes señales dv/dt, y la intensidad de la inducción es proporcional a la capacitancia mutua. Todas las capacitancias mutuas con estas señales se reducen (la forma principal es reducir el área de acoplamiento efectiva y aumentar la distancia. La capacitancia mutua disminuye con el aumento de la distancia. Más rápido) es más crítico.

5. Intente utilizar el principio de cancelación de bucle para reducir aún más el área del bucle di/dt grande, como se muestra en la Figura 1 (similar al par trenzado
Utilice el principio de cancelación de bucle para mejorar la capacidad antiinterferencias y aumentar la distancia de transmisión):

Figura 1, Cancelación de bucle (bucle de funcionamiento libre del circuito de refuerzo)

6. Reducir el área del bucle no sólo reduce la radiación, sino que también reduce la inductancia del bucle, mejorando el rendimiento del circuito.

7. Reducir el área del bucle requiere que diseñemos con precisión la ruta de retorno de cada traza.

8. Cuando se conectan varias PCB mediante conectores, también es necesario considerar minimizar el área del bucle, especialmente para señales di/dt grandes, señales de alta frecuencia o señales sensibles. Lo mejor es que un cable de señal corresponda a un cable de tierra y que los dos cables estén lo más cerca posible. Si es necesario, se pueden utilizar cables de par trenzado para la conexión (la longitud de cada cable de par trenzado corresponde a un múltiplo entero de la media longitud de onda del ruido). Si abre la caja de la computadora, puede ver que la interfaz USB entre la placa base y el panel frontal está conectada con un par trenzado, lo que muestra la importancia de la conexión de par trenzado para evitar interferencias y reducir la radiación.

9. Para el cable de datos, intente colocar más cables de tierra en el cable y distribuya estos cables de tierra uniformemente en el cable, lo que puede reducir efectivamente el área del bucle.

10. Aunque algunas líneas de conexión entre placas son señales de baja frecuencia, debido a que estas señales de baja frecuencia contienen mucho ruido de alta frecuencia (a través de conducción y radiación), es fácil irradiar estos ruidos si no se manejan adecuadamente.

11. Al realizar el cableado, primero considere las trazas de corriente grandes y las trazas que son propensas a la radiación.

12. Las fuentes de alimentación conmutadas suelen tener 4 bucles de corriente: entrada, salida, interruptor, rueda libre (Figura 2). Entre ellos, los bucles de corriente de entrada y salida son casi de corriente continua, casi no se genera emisión, pero se alteran fácilmente; los bucles de corriente de conmutación y de circulación libre tienen di/dt más grandes, lo que requiere atención.
Figura 2, bucle de corriente del circuito Buck

13. El circuito de accionamiento de compuerta del tubo mos (igbt) generalmente también contiene un di/dt grande.

14. No coloque circuitos de señal pequeños, como circuitos analógicos y de control, dentro de circuitos de corriente grande, alta frecuencia y alto voltaje para evitar interferencias.

Continuará…..