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.

1. Beberapa prinsip dasar: kabel apa pun memiliki impedansi; arus selalu secara otomatis memilih jalur dengan impedansi paling kecil; intensitas radiasi berkaitan dengan arus, frekuensi, dan luas loop; interferensi mode umum terkait dengan kapasitansi timbal balik sinyal dv/dt besar ke ground; Prinsip mengurangi EMI dan meningkatkan kemampuan anti-interferensi serupa.

2. Tata letak harus dipartisi menurut catu daya, analog, digital berkecepatan tinggi, dan setiap blok fungsional.

3. Minimalkan luas loop di/dt besar dan kurangi panjang (atau luas, lebar garis sinyal dv/dt besar). Peningkatan luas jejak akan meningkatkan kapasitansi terdistribusi. Pendekatan umumnya adalah: lebar jejak Usahakan sebesar mungkin, tetapi hilangkan bagian yang berlebih), dan cobalah berjalan dalam garis lurus untuk mengurangi area tersembunyi untuk mengurangi radiasi.

4. Crosstalk induktif terutama disebabkan oleh loop di/dt yang besar (antena loop), dan intensitas induksi sebanding dengan induktansi timbal balik, jadi lebih penting untuk mengurangi induktansi timbal balik dengan sinyal-sinyal ini (cara utama adalah dengan mengurangi area lingkaran dan menambah jarak); Crosstalk seksual terutama dihasilkan oleh sinyal dv/dt yang besar, dan intensitas induksi sebanding dengan kapasitansi timbal balik. Semua kapasitansi timbal balik dengan sinyal-sinyal ini berkurang (cara utama adalah dengan mengurangi area kopling efektif dan meningkatkan jarak. Kapasitansi timbal balik berkurang dengan bertambahnya jarak. Lebih cepat) lebih kritis.

5. Coba gunakan prinsip pembatalan loop untuk lebih mengurangi luas loop di/dt yang besar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1 (mirip dengan twisted pair
Gunakan prinsip pembatalan loop untuk meningkatkan kemampuan anti-interferensi dan meningkatkan jarak transmisi):

Gambar 1, Pembatalan loop (loop freewheeling dari rangkaian boost)

6. Mengurangi area loop tidak hanya mengurangi radiasi, tetapi juga mengurangi induktansi loop, sehingga kinerja rangkaian menjadi lebih baik.

7. Mengurangi area loop mengharuskan kita merancang jalur kembali setiap jejak secara akurat.

8. Ketika beberapa PCB dihubungkan melalui konektor, perlu juga mempertimbangkan untuk meminimalkan area loop, terutama untuk sinyal di/dt besar, sinyal frekuensi tinggi, atau sinyal sensitif. Yang terbaik adalah satu kabel sinyal berhubungan dengan satu kabel ground, dan kedua kabel sedekat mungkin. Jika perlu, kabel pasangan terpilin dapat digunakan untuk sambungan (panjang setiap kabel pasangan terpilin sesuai dengan kelipatan bilangan bulat dari setengah panjang gelombang kebisingan). Jika Anda membuka casing komputer, Anda dapat melihat bahwa antarmuka USB antara motherboard dan panel depan dihubungkan dengan kabel twisted pair, yang menunjukkan pentingnya koneksi twisted pair untuk anti-interferensi dan mengurangi radiasi.

9. Untuk kabel data, coba susun lebih banyak kabel ground di dalam kabel, dan buat kabel ground ini terdistribusi secara merata di dalam kabel, yang secara efektif dapat mengurangi area loop.

10. Meskipun beberapa jalur sambungan antar papan merupakan sinyal frekuensi rendah, karena sinyal frekuensi rendah ini mengandung banyak kebisingan frekuensi tinggi (melalui konduksi dan radiasi), kebisingan ini mudah dipancarkan jika tidak ditangani dengan benar.

11. Saat memasang kabel, pertama-tama pertimbangkan jejak arus besar dan jejak yang rentan terhadap radiasi.

12. Catu daya switching biasanya memiliki 4 loop arus: input, output, switch, freewheeling, (Gambar 2). Diantaranya, loop arus masukan dan keluaran hampir merupakan arus searah, hampir tidak ada emi yang dihasilkan, tetapi mudah diganggu; loop arus switching dan freewheeling memiliki di/dt yang lebih besar, yang memerlukan perhatian.
Gambar 2, Loop arus rangkaian Buck

13. Rangkaian penggerak gerbang tabung mos (igbt) biasanya juga memuat di/dt yang besar.

14. Jangan letakkan sirkuit sinyal kecil, seperti sirkuit kontrol dan analog, di dalam sirkuit arus besar, frekuensi tinggi, dan tegangan tinggi untuk menghindari interferensi.

Bersambung…..