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.

1. چندین اصل اساسی: هر سیم امپدانس دارد. جریان همیشه به طور خودکار مسیر را با کمترین امپدانس انتخاب می کند. شدت تابش مربوط به جریان ، فرکانس و منطقه حلقه است. تداخل حالت مشترک مربوط به ظرفیت متقابل سیگنال های بزرگ DV/DT به زمین است. اصل کاهش EMI و تقویت توانایی ضد مداخله مشابه است.

2. طرح باید با توجه به منبع تغذیه ، آنالوگ ، دیجیتال با سرعت بالا و هر بلوک عملکردی تقسیم شود.

3. مساحت حلقه بزرگ DI/DT را به حداقل برسانید و طول آن را کاهش دهید (یا مساحت ، عرض خط سیگنال بزرگ DV/DT). افزایش منطقه ردیابی باعث افزایش ظرفیت توزیع شده می شود. رویکرد کلی این است: عرض ردیابی سعی کنید تا حد ممکن بزرگ باشد ، اما قسمت اضافی را بردارید) و سعی کنید در یک خط مستقیم قدم بزنید تا ناحیه پنهان کاهش یابد تا تابش را کاهش دهد.

4. متقاطع القایی عمدتاً توسط حلقه بزرگ DI/DT (آنتن حلقه) ایجاد می شود ، و شدت القایی متناسب با القاء متقابل است ، بنابراین کاهش القاء متقابل با این سیگنال ها مهمتر است (راه اصلی کاهش سطح حلقه و افزایش فاصله است). متقاطع جنسی عمدتاً توسط سیگنال های بزرگ DV/DT ایجاد می شود و شدت القاء متناسب با ظرفیت متقابل است. تمام خازن های متقابل با این سیگنال ها کاهش می یابد (اصلی ترین راه کاهش ناحیه اتصال موثر و افزایش فاصله است. با افزایش فاصله ، خازن متقابل کاهش می یابد. سریعتر) بسیار مهم است.

5. سعی کنید از اصل لغو حلقه برای کاهش بیشتر مساحت حلقه بزرگ DI/DT استفاده کنید ، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است (مشابه جفت پیچ خورده
از اصل لغو حلقه برای بهبود توانایی ضد دخالت و افزایش فاصله انتقال استفاده کنید):

شکل 1 ، لغو حلقه (حلقه آزاد کننده مدار تقویت)

6. کاهش ناحیه حلقه نه تنها تابش را کاهش می دهد ، بلکه القای حلقه را نیز کاهش می دهد و عملکرد مدار را بهتر می کند.

7. کاهش منطقه حلقه ما را ملزم به طراحی دقیق مسیر بازگشت هر ردیابی می کند.

8. هنگامی که چندین PCB از طریق اتصالات متصل می شوند ، لازم است که به حداقل رساندن ناحیه حلقه ، به ویژه برای سیگنال های بزرگ DI/DT ، سیگنال های فرکانس بالا یا سیگنال های حساس در نظر بگیرید. بهتر است یک سیم سیگنال با یک سیم زمین مطابقت داشته باشد و دو سیم تا حد امکان نزدیک باشد. در صورت لزوم ، از سیم های جفت پیچ خورده می توان برای اتصال استفاده کرد (طول هر سیم جفت پیچ خورده با یک عدد صحیح از چند طول طول موج نویز مطابقت دارد). اگر مورد رایانه را باز کنید ، می بینید که رابط USB بین مادربرد و پنل جلویی با یک جفت پیچ خورده متصل است ، که اهمیت اتصال جفت پیچ خورده برای ضد مداخله و کاهش تابش را نشان می دهد.

9 برای کابل داده ، سعی کنید سیم های زمینی بیشتری را در کابل ترتیب دهید و این سیم های زمینی را به طور مساوی در کابل توزیع کنید ، که می تواند به طور موثری منطقه حلقه را کاهش دهد.

10. اگرچه برخی از خطوط اتصال بین تخته سیگنال های با فرکانس پایین هستند ، زیرا این سیگنال های با فرکانس پایین حاوی سر و صدای فرکانس بالا (از طریق هدایت و تابش) هستند ، در صورت عدم استفاده صحیح از این صداها آسان است.

11. هنگام سیم کشی ، ابتدا آثار و اثری از جریان بزرگ را که مستعد تابش هستند ، در نظر بگیرید.

12. منبع تغذیه سوئیچینگ معمولاً دارای 4 حلقه فعلی است: ورودی ، خروجی ، سوئیچ ، آزاد شدن ، (شکل 2). در میان آنها ، حلقه های جریان ورودی و خروجی تقریباً مستقیم جریان دارند ، تقریباً هیچ EMI ایجاد نمی شود ، اما به راحتی مختل می شوند. حلقه های جریان سوئیچینگ و آزاد کننده دارای DI/DT بزرگتر هستند که نیاز به توجه دارد.
شکل 2 ، حلقه فعلی مدار باک

13. مدار درایو دروازه لوله MOS (IGBT) معمولاً حاوی یک DI/DT بزرگ است.

14. مدارهای سیگنال کوچک مانند مدارهای کنترل و آنالوگ را در داخل مدارهای بزرگ ، فرکانس بالا و ولتاژ بالا قرار ندهید تا از تداخل جلوگیری شود.

ادامه یابد ... ..