Hubungan dasar antara tata letak dan PCB2

Karena karakteristik peralihan dari catu daya switching, mudah untuk menyebabkan catu daya switching menghasilkan interferensi kompatibilitas elektromagnetik yang besar.Sebagai insinyur catu daya, insinyur kompatibilitas elektromagnetik, atau insinyur tata letak PCB, Anda harus memahami penyebab masalah kompatibilitas elektromagnetik dan telah menyelesaikan langkah-langkahnya, terutama tata letak Insinyur perlu mengetahui cara menghindari perluasan titik kotor.Artikel ini terutama memperkenalkan poin utama desain PCB catu daya.

 

15. Kurangi area loop sinyal yang rentan (sensitif) dan panjang kabel untuk mengurangi interferensi.

16. Jejak sinyal kecil jauh dari garis sinyal dv/dt besar (seperti kutub C atau kutub D pada tabung sakelar, penyangga (snubber) dan jaringan penjepit) untuk mengurangi kopling, dan ground (atau catu daya, singkatnya) Sinyal potensial) untuk lebih mengurangi kopling, dan tanah harus berada dalam kontak yang baik dengan bidang tanah.Pada saat yang sama, jejak sinyal kecil harus berada sejauh mungkin dari jalur sinyal di/dt besar untuk mencegah crosstalk induktif.Lebih baik tidak menggunakan sinyal dv/dt besar ketika sinyal kecil terlacak.Jika bagian belakang jejak sinyal kecil dapat di-ground (ground yang sama), sinyal noise yang digabungkan dengannya juga dapat dikurangi.

17. Lebih baik meletakkan tanah di sekitar dan di belakang jejak sinyal dv/dt dan di/dt yang besar ini (termasuk kutub C/D pada perangkat switching dan radiator tabung sakelar), dan gunakan bagian atas dan bawah. lapisan ground Melalui sambungan lubang, dan sambungkan ground ini ke titik ground bersama (biasanya kutub E/S pada tabung sakelar, atau resistor pengambilan sampel) dengan jejak impedansi rendah.Hal ini dapat mengurangi radiasi EMI.Perlu dicatat bahwa ground sinyal kecil tidak boleh dihubungkan ke ground pelindung ini, jika tidak maka akan menimbulkan interferensi yang lebih besar.Jejak dv/dt yang besar biasanya memasangkan interferensi pada radiator dan ground di dekatnya melalui kapasitansi timbal balik.Yang terbaik adalah menghubungkan radiator tabung sakelar ke ground pelindung.Penggunaan perangkat switching yang dipasang di permukaan juga akan mengurangi kapasitansi timbal balik, sehingga mengurangi kopling.

18. Sebaiknya jangan menggunakan vias untuk jalur yang rawan gangguan, karena akan mengganggu seluruh lapisan yang dilalui via tersebut.

19. Pelindung dapat mengurangi radiasi EMI, namun karena peningkatan kapasitansi ke tanah, EMI yang dilakukan (mode umum, atau mode diferensial ekstrinsik) akan meningkat, namun selama lapisan pelindung dibumikan dengan benar, hal tersebut tidak akan meningkat banyak.Hal ini dapat dipertimbangkan dalam desain sebenarnya.

20. Untuk mencegah interferensi impedansi umum, gunakan grounding satu titik dan catu daya dari satu titik.

21. Pergantian catu daya biasanya memiliki tiga landasan: landasan daya masukan arus tinggi, landasan arus tinggi daya keluaran, dan landasan kendali sinyal kecil.Metode koneksi ground ditunjukkan pada diagram berikut:

22. Saat melakukan grounding, tentukan dulu sifat ground sebelum menyambungkannya.Tanah untuk pengambilan sampel dan amplifikasi kesalahan biasanya harus dihubungkan ke kutub negatif kapasitor keluaran, dan sinyal pengambilan sampel biasanya harus dikeluarkan dari kutub positif kapasitor keluaran.Ground kontrol sinyal kecil dan ground penggerak biasanya harus dihubungkan ke kutub E/S atau resistor sampling pada tabung sakelar untuk mencegah interferensi impedansi umum.Biasanya ground kontrol dan ground drive IC tidak dikeluarkan secara terpisah.Pada saat ini, impedansi timbal dari resistor pengambilan sampel ke tanah di atas harus sekecil mungkin untuk meminimalkan gangguan impedansi umum dan meningkatkan keakuratan pengambilan sampel saat ini.

23. Jaringan pengambilan sampel tegangan keluaran sebaiknya dekat dengan penguat kesalahan daripada keluaran.Hal ini karena sinyal impedansi rendah kurang rentan terhadap interferensi dibandingkan sinyal impedansi tinggi.Jalur pengambilan sampel harus sedekat mungkin satu sama lain untuk mengurangi kebisingan yang ditangkap.

24. Perhatikan letak induktor yang berjauhan dan tegak lurus satu sama lain untuk mengurangi induktansi timbal balik, terutama induktor penyimpan energi dan induktor filter.

25. Perhatikan tata letak ketika kapasitor frekuensi tinggi dan kapasitor frekuensi rendah digunakan secara paralel, kapasitor frekuensi tinggi dekat dengan pengguna.

26. Interferensi frekuensi rendah umumnya merupakan mode diferensial (di bawah 1M), dan interferensi frekuensi tinggi umumnya merupakan mode umum, biasanya digabungkan dengan radiasi.

27. Jika sinyal frekuensi tinggi digabungkan ke kabel input, mudah untuk membentuk EMI (mode umum).Anda dapat memasang cincin magnet pada kabel input di dekat catu daya.Jika EMI berkurang, ini menandakan masalah ini.Solusi untuk masalah ini adalah dengan mengurangi kopling atau mengurangi EMI rangkaian.Jika kebisingan frekuensi tinggi tidak disaring dengan bersih dan dialirkan ke kabel input, EMI (mode diferensial) juga akan terbentuk.Saat ini, cincin magnet tidak dapat menyelesaikan masalah.Merangkai dua induktor frekuensi tinggi (simetris) yang ujung masukannya dekat dengan catu daya.Penurunan menunjukkan adanya masalah ini.Solusi untuk masalah ini adalah dengan meningkatkan penyaringan, atau mengurangi timbulnya kebisingan frekuensi tinggi dengan buffering, penjepitan, dan cara lainnya.

28. Pengukuran mode diferensial dan arus mode umum:

29. Filter EMI harus ditempatkan sedekat mungkin dengan saluran masuk, dan kabel saluran masuk harus sependek mungkin untuk meminimalkan sambungan antara tahap depan dan belakang filter EMI.Kabel masuk paling baik dilindungi dengan ground sasis (metodenya seperti dijelaskan di atas).Filter EMI keluaran harus diperlakukan sama.Cobalah untuk menambah jarak antara saluran masuk dan jejak sinyal dv/dt tinggi, dan pertimbangkan dalam tata letak.