En raison des caractéristiques de commutation de l'alimentation à découpage, il est facile de faire en sorte que l'alimentation à découpage produise de grandes interférences de compatibilité électromagnétique. En tant qu'ingénieur en alimentation électrique, ingénieur en compatibilité électromagnétique ou ingénieur en configuration PCB, vous devez comprendre les causes des problèmes de compatibilité électromagnétique et avoir résolu les mesures, en particulier les ingénieurs en configuration doivent savoir comment éviter l'expansion des points sales. Cet article présente principalement les principaux points de la conception des PCB d'alimentation.

1. Plusieurs principes de base : tout fil a une impédance ; le courant sélectionne toujours automatiquement le chemin avec la moindre impédance ; l'intensité du rayonnement est liée au courant, à la fréquence et à la zone de boucle ; les interférences en mode commun sont liées à la capacité mutuelle des grands signaux dv/dt vers la terre ; Le principe de réduction des EMI et d’amélioration de la capacité anti-interférence est similaire.

2. La disposition doit être divisée en fonction de l'alimentation électrique, de l'analogique, du numérique haute vitesse et de chaque bloc fonctionnel.

3. Minimisez la zone de la grande boucle di/dt et réduisez la longueur (ou la zone, la largeur de la grande ligne de signal dv/dt). L'augmentation de la zone de trace augmentera la capacité distribuée. L'approche générale est la suivante : largeur de trace. Essayez d'être aussi grande que possible, mais enlevez la partie excédentaire), et essayez de marcher en ligne droite pour réduire la zone cachée afin de réduire le rayonnement.

4. La diaphonie inductive est principalement causée par la grande boucle di/dt (antenne boucle), et l'intensité d'induction est proportionnelle à l'inductance mutuelle, il est donc plus important de réduire l'inductance mutuelle avec ces signaux (le moyen principal est de réduire la zone de boucle et augmenter la distance); La diaphonie sexuelle est principalement générée par de grands signaux dv/dt, et l'intensité d'induction est proportionnelle à la capacité mutuelle. Toutes les capacités mutuelles avec ces signaux sont réduites (le moyen principal est de réduire la zone de couplage efficace et d'augmenter la distance. La capacité mutuelle diminue avec l'augmentation de la distance. Plus rapidement) est plus critique.

5. Essayez d'utiliser le principe d'annulation de boucle pour réduire davantage la surface de la grande boucle di/dt, comme le montre la figure 1 (similaire à une paire torsadée
Utilisez le principe d'annulation de boucle pour améliorer la capacité anti-interférence et augmenter la distance de transmission) :

Figure 1, Annulation de boucle (boucle en roue libre du circuit boost)

6. La réduction de la zone de boucle réduit non seulement le rayonnement, mais réduit également l'inductance de la boucle, améliorant ainsi les performances du circuit.

7. Réduire la zone de boucle nous oblige à concevoir avec précision le chemin de retour de chaque trace.

8. Lorsque plusieurs PCB sont connectés via des connecteurs, il est également nécessaire d'envisager de minimiser la zone de boucle, en particulier pour les signaux di/dt importants, les signaux haute fréquence ou les signaux sensibles. Il est préférable qu'un fil de signal corresponde à un fil de terre et que les deux fils soient aussi proches que possible. Si nécessaire, des fils à paire torsadée peuvent être utilisés pour la connexion (la longueur de chaque fil à paire torsadée correspond à un multiple entier de la demi-longueur d'onde du bruit). Si vous ouvrez le boîtier de l'ordinateur, vous pouvez voir que l'interface USB entre la carte mère et le panneau avant est connectée par une paire torsadée, ce qui montre l'importance de la connexion par paire torsadée pour anti-interférences et réduction des rayonnements.

9. Pour le câble de données, essayez de disposer davantage de fils de terre dans le câble et répartissez uniformément ces fils de terre dans le câble, ce qui peut réduire efficacement la zone de boucle.

10. Bien que certaines lignes de connexion inter-cartes soient des signaux basse fréquence, ces signaux basse fréquence contenant beaucoup de bruit haute fréquence (par conduction et rayonnement), il est facile de rayonner ces bruits s'ils ne sont pas traités correctement.

11. Lors du câblage, considérez d'abord les traces de courant importantes et les traces sujettes aux radiations.

12. Les alimentations à découpage ont généralement 4 boucles de courant : entrée, sortie, commutateur, roue libre (Figure 2). Parmi eux, les boucles de courant d'entrée et de sortie sont presque en courant continu, presque aucun émi n'est généré, mais elles sont facilement perturbées ; les boucles de courant de commutation et de roue libre ont un di/dt plus grand, ce qui nécessite une attention particulière.
Figure 2, boucle de courant du circuit Buck

13. Le circuit de commande de grille du tube mos (igbt) contient généralement également un grand di/dt.

14. Ne placez pas de petits circuits de signaux, tels que des circuits de commande et analogiques, à l'intérieur de circuits à courant élevé, haute fréquence et haute tension pour éviter les interférences.

À suivre…..