رابطه اساسی بین طرح و PCB 2

با توجه به ویژگی های سوئیچینگ منبع تغذیه سوئیچینگ ، به راحتی می توان باعث ایجاد منبع تغذیه سوئیچینگ تداخل سازگاری الکترومغناطیسی عالی شد. به عنوان یک مهندس منبع تغذیه ، مهندس سازگاری الکترومغناطیسی یا یک مهندس طرح PCB ، باید دلایل مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی را درک کرده و اقدامات حل شده را برطرف کرده اید ، به خصوص مهندسان طرح باید بدانند که چگونه از گسترش نقاط کثیف جلوگیری می کنند. این مقاله به طور عمده نکات اصلی طراحی PCB منبع تغذیه را معرفی می کند.

 

15. برای کاهش تداخل ، سطح حلقه سیگنال مستعد (حساس) و طول سیم کشی را کاهش دهید.

16. آثار سیگنال کوچک به دور از خطوط بزرگ سیگنال DV/DT (مانند قطب C یا قطب D لوله سوئیچ ، بافر (Snubber) و شبکه گیره) برای کاهش اتصال ، و زمین (یا منبع تغذیه به طور خلاصه) بالقوه) برای کاهش بیشتر اتصال ، فاصله دارد و زمین باید با صفحه زمین در تماس باشد. در عین حال ، آثار سیگنال کوچک باید تا حد امکان از خطوط بزرگ سیگنال DI/DT دور باشد تا از متقاطع القایی جلوگیری شود. بهتر است در هنگام ردیابی سیگنال کوچک ، زیر سیگنال بزرگ DV/DT نروید. اگر قسمت پشتی سیگنال کوچک می تواند به صورت زمین (همان زمین) باشد ، سیگنال نویز همراه با آن نیز می تواند کاهش یابد.

17. بهتر است زمین را در اطراف و پشت این آثار بزرگ سیگنال DV/DT و DI/DT قرار دهید (از جمله قطب های C/D دستگاه های سوئیچینگ و رادیاتور لوله سوئیچ) و از لایه های فوقانی و پایین زمین از طریق اتصال سوراخ استفاده کنید و این زمین را به یک نقطه زمین مشترک (معمولاً قطب E/S لوله سوئیچ لوله سوئیچ ، یا مقاومت در برابر نمونه برداری) و یا مقاومت در برابر آن وصل کنید. این می تواند EMI تابشی را کاهش دهد. لازم به ذکر است که زمین سیگنال کوچک نباید به این زمین محافظ متصل شود ، در غیر این صورت تداخل بیشتری را معرفی می کند. آثار بزرگ DV/DT معمولاً از طریق خازن متقابل ، در رادیاتور و زمین اطراف تداخل می کنند. بهتر است رادیاتور لوله سوئیچ را به زمین محافظ متصل کنید. استفاده از دستگاه های سوئیچینگ سطح سطح نیز باعث کاهش خازن متقابل می شود و در نتیجه باعث کاهش اتصال می شود.

18. بهتر است از Vias برای اثری که مستعد تداخل هستند استفاده نکنید ، زیرا این امر با تمام لایه هایی که از طریق عبور می کنند ، تداخل خواهد داشت.

19. محافظ می تواند EMI تابشی را کاهش دهد ، اما به دلیل افزایش ظرفیت در زمین ، EMI انجام شده (حالت مشترک یا حالت دیفرانسیل بیرونی) افزایش می یابد ، اما تا زمانی که لایه محافظ به درستی پایه گذاری شود ، زیاد افزایش نمی یابد. می توان آن را در طراحی واقعی در نظر گرفت.

20. برای جلوگیری از تداخل امپدانس مشترک ، از یک نقطه از یک نقطه و منبع تغذیه از یک نقطه استفاده کنید.

21. منبع تغذیه سوئیچینگ معمولاً دارای سه زمینه است: قدرت ورودی زمین جریان بالا ، قدرت خروجی زمین جریان بالا و زمین کنترل سیگنال کوچک. روش اتصال زمین در نمودار زیر نشان داده شده است:

22. هنگام زمین ، ابتدا قبل از اتصال ، ماهیت زمین را قضاوت کنید. زمین برای نمونه برداری و تقویت خطا معمولاً باید به قطب منفی خازن خروجی وصل شود و معمولاً سیگنال نمونه گیری باید از قطب مثبت خازن خروجی خارج شود. زمین کنترل سیگنال کوچک و زمین درایو معمولاً باید به ترتیب به قطب E/S یا مقاومت نمونه برداری از لوله سوئیچ وصل شود تا از تداخل امپدانس مشترک جلوگیری شود. معمولاً زمین کنترل و زمین درایو IC به طور جداگانه هدایت نمی شوند. در این زمان ، امپدانس سرب از مقاومت نمونه برداری به زمین فوق باید تا حد امکان کوچک باشد تا تداخل امپدانس مشترک به حداقل برسد و دقت نمونه گیری فعلی را بهبود بخشد.

23. شبکه نمونه گیری ولتاژ خروجی بهتر است به جای خروجی ، به تقویت کننده خطا نزدیک باشد. این امر به این دلیل است که سیگنال های امپدانس کم نسبت به سیگنال های امپدانس بالا نسبت به تداخل کمتر مستعد هستند. آثار نمونه برداری باید تا حد امکان به یکدیگر نزدیک باشد تا سر و صدای برداشت شده کاهش یابد.

24. به چیدمان سلف ها توجه کنید تا دور و عمود بر یکدیگر باشند تا القایی متقابل ، به ویژه سلف های ذخیره انرژی و سلف های فیلتر را کاهش دهند.

25. هنگامی که خازن با فرکانس بالا و خازن با فرکانس پایین به طور موازی استفاده می شود ، به طرح توجه کنید.

26. تداخل با فرکانس پایین به طور کلی حالت دیفرانسیل (زیر 1 متر) است ، و تداخل با فرکانس بالا به طور کلی حالت متداول است که معمولاً با تابش همراه است.

27. اگر سیگنال فرکانس بالا به سرب ورودی همراه باشد ، شکل گیری EMI (حالت مشترک) آسان است. می توانید یک حلقه مغناطیسی را روی سرب ورودی نزدیک به منبع تغذیه قرار دهید. اگر EMI کاهش یابد ، این مشکل را نشان می دهد. راه حل این مشکل کاهش اتصال یا کاهش EMI مدار است. اگر سر و صدای فرکانس بالا فیلتر نشده و به سرب ورودی انجام شود ، EMI (حالت دیفرانسیل) نیز تشکیل می شود. در این زمان ، حلقه مغناطیسی نمی تواند مشکل را حل کند. رشته دو سلف با فرکانس بالا (متقارن) که در آن سرب ورودی نزدیک به منبع تغذیه است. کاهش نشان می دهد که این مشکل وجود دارد. راه حل این مشکل بهبود فیلتر یا کاهش تولید سر و صدای با فرکانس بالا با بافر ، بستن و سایر وسایل است.

28. اندازه گیری حالت دیفرانسیل و جریان حالت مشترک:

29. فیلتر EMI باید تا حد امکان به خط ورودی نزدیک باشد و سیم کشی خط ورودی باید تا حد امکان کوتاه باشد تا اتصال بین مراحل جلو و عقب فیلتر EMI به حداقل برسد. سیم ورودی به بهترین وجه با زمین شاسی محافظت می شود (روش همانطور که در بالا توضیح داده شد). فیلتر EMI خروجی باید به طور مشابه درمان شود. سعی کنید فاصله بین خط ورودی و ردیابی سیگنال DV/DT بالا را افزایش دهید و آن را در طرح در نظر بگیرید.