Hakkuriteholähteen kytkentäominaisuuksien vuoksi on helppo saada hakkuriteholähde tuottamaan suuria sähkömagneettisia yhteensopivuushäiriöitä. Virtalähdeinsinöörinä, sähkömagneettisen yhteensopivuuden insinöörinä tai piirilevyn asetteluinsinöörinä sinun on ymmärrettävä sähkömagneettisen yhteensopivuuden ongelmien syyt ja oltava ratkaistu toimenpiteet, erityisesti layout-insinöörien on osattava välttää likaisten kohtien leviämistä. Tämä artikkeli esittelee pääasiassa virtalähteen piirilevyjen suunnittelun pääkohdat.

1. Useita perusperiaatteita: missä tahansa johdossa on impedanssi; virta valitsee aina automaattisesti polun, jolla on pienin impedanssi; säteilyn intensiteetti liittyy virtaan, taajuuteen ja silmukan pinta-alaan; yhteismuotoiset häiriöt liittyvät suurten dv/dt-signaalien keskinäiseen kapasitanssiin maahan; EMI:n vähentämisen ja häiriöntorjuntakyvyn parantamisen periaate on samanlainen.

2. Asettelu tulee osioida virtalähteen, analogisen, nopean digitaalisen ja kunkin toimintalohkon mukaan.

3. Minimoi suuren di/dt-silmukan pinta-ala ja pienennä suuren dv/dt-signaalilinjan pituutta (tai aluetta, leveyttä). Jäljitysalueen kasvu lisää hajautettua kapasitanssia. Yleinen lähestymistapa on: jäljen leveys Yritä olla mahdollisimman suuri, mutta poista ylimääräinen osa) ja yritä kävellä suoraa linjaa pienentääksesi piiloaluetta vähentääksesi säteilyä.

4. Induktiivinen ylikuuluminen johtuu pääasiassa suuresta di/dt-silmukasta (silmukkaantennista), ja induktion intensiteetti on verrannollinen keskinäiseen induktanssiin, joten on tärkeämpää vähentää keskinäistä induktanssia näillä signaaleilla (pääasiallinen tapa on vähentää silmukan pinta-ala ja lisää etäisyyttä); Seksuaalinen ylikuuluminen syntyy pääasiassa suurista dv/dt-signaaleista, ja induktion intensiteetti on verrannollinen keskinäiseen kapasitanssiin. Kaikki näiden signaalien keskinäiset kapasitanssit pienenevät (pääasiallinen tapa on pienentää tehollista kytkentäaluetta ja lisätä etäisyyttä. Keskinäinen kapasitanssi pienenee etäisyyden kasvaessa. Nopeammin) on kriittisempi.

5. Yritä käyttää silmukan peruutuksen periaatetta pienentääksesi edelleen suuren di/dt-silmukan pinta-alaa, kuten kuvassa 1 (samanlainen kuin kierretty pari).
Käytä silmukan peruutuksen periaatetta parantaaksesi häiriönestokykyä ja suurentaaksesi lähetysetäisyyttä):

Kuva 1, Silmukan kumoaminen (tehostuspiirin vapaakäyntisilmukka)

6. Silmukan alueen pienentäminen ei vain vähennä säteilyä, vaan myös vähentää silmukan induktanssia, mikä parantaa piirin suorituskykyä.

7. Silmukan alueen pienentäminen edellyttää, että suunnittelemme tarkasti jokaisen jäljen paluupolun.

8. Kun useita piirilevyjä on kytketty liittimien kautta, on myös tarpeen harkita silmukan alueen minimoimista, erityisesti suurille di/dt-signaaleille, suurtaajuisille signaaleille tai herkille signaaleille. On parasta, että yksi signaalijohto vastaa yhtä maadoitusjohdinta ja kaksi johdinta ovat mahdollisimman lähellä. Tarvittaessa kytkentään voidaan käyttää kierrettyä parijohtoa (kunkin kierretyn parin johtimen pituus vastaa kohinan puoliaallonpituuden kokonaislukukertaa). Jos avaat tietokoneen kotelon, huomaat, että emolevyn ja etupaneelin välinen USB-liitäntä on kytketty kierretyllä parilla, mikä osoittaa pariliitoksen tärkeyden häiriöiden estämisessä ja säteilyn vähentämisessä.

9. Datakaapelia varten yritä järjestää enemmän maadoitusjohtoja kaapeliin ja jakaa nämä maadoitusjohdot tasaisesti kaapeliin, mikä voi tehokkaasti pienentää silmukan pinta-alaa.

10. Vaikka jotkin korttien väliset liitäntälinjat ovat matalataajuisia signaaleja, koska nämä matalataajuiset signaalit sisältävät paljon korkeataajuista kohinaa (johtumisen ja säteilyn kautta), näitä ääniä on helppo säteillä, jos niitä ei käsitellä oikein.

11. Kun kytket johdotuksen, harkitse ensin suuria virtajälkiä ja säteilylle alttiita jälkiä.

12. Hakkuriteholähteissä on yleensä 4 virtasilmukkaa: tulo, lähtö, kytkin, vapaakierto, (kuva 2). Niiden joukossa tulo- ja lähtövirtasilmukat ovat lähes tasavirtaisia, emiä ei synny lähes ollenkaan, mutta ne häiriintyvät helposti; kytkentä- ja vapaakäyntivirtasilmukoissa on suurempi di/dt, mikä vaatii huomiota.
Kuva 2, Buck-piirin virtasilmukka

13. Mos (igbt) -putken hilaohjauspiiri sisältää yleensä myös suuren di/dt:n.

14. Älä sijoita pieniä signaalipiirejä, kuten ohjaus- ja analogisia piirejä, suurten virta-, suurtaajuus- ja suurjännitepiirien sisään häiriöiden välttämiseksi.

Jatkuu…..