A causa delle caratteristiche di commutazione dell'alimentatore switching, è facile che l'alimentatore switching produca notevoli interferenze di compatibilità elettromagnetica. In qualità di ingegnere di alimentazione, ingegnere di compatibilità elettromagnetica o ingegnere di layout PCB, devi comprendere le cause dei problemi di compatibilità elettromagnetica e aver risolto le misure, in particolare gli ingegneri di layout devono sapere come evitare l'espansione dei punti sporchi. Questo articolo introduce principalmente i punti principali della progettazione del PCB dell'alimentatore.

15. Ridurre l'area suscettibile (sensibile) del circuito del segnale e la lunghezza del cablaggio per ridurre le interferenze.

16. Le piccole tracce del segnale sono lontane dalle grandi linee di segnale dv/dt (come il polo C o il polo D del tubo dell'interruttore, il buffer (snubber) e la rete di morsetti) per ridurre l'accoppiamento, e la terra (o alimentazione, in breve) Segnale potenziale) per ridurre ulteriormente l'accoppiamento, e la terra deve essere in buon contatto con il piano di massa. Allo stesso tempo, le tracce di segnale di piccole dimensioni dovrebbero essere il più lontano possibile dalle linee di segnale di/dt di grandi dimensioni per evitare diafonia induttiva. È meglio non andare sotto il segnale dv/dt grande quando si traccia il segnale piccolo. Se è possibile mettere a terra la parte posteriore della traccia del piccolo segnale (la stessa terra), è possibile ridurre anche il segnale di rumore accoppiato ad essa.

17. È meglio stendere il terreno intorno e sul retro di queste grandi tracce di segnale dv/dt e di/dt (compresi i poli C/D dei dispositivi di commutazione e del radiatore del tubo di commutazione), e utilizzare le parti superiore e inferiore strati di terra Tramite un foro di connessione e collegare questa terra a un punto di terra comune (solitamente il polo E/S del tubo dell'interruttore o un resistore di campionamento) con una traccia a bassa impedenza. Ciò può ridurre le EMI irradiate. Va notato che la terra del piccolo segnale non deve essere collegata a questa terra schermante, altrimenti introdurrà maggiori interferenze. Tracce dv/dt di grandi dimensioni solitamente accoppiano l'interferenza al radiatore e alla terra vicina attraverso la mutua capacità. È preferibile collegare il radiatore del tubo interruttore alla massa schermante. L'uso di dispositivi di commutazione a montaggio superficiale ridurrà anche la capacità reciproca, riducendo così l'accoppiamento.

18. È meglio non utilizzare i via per le tracce soggette a interferenze, poiché interferirebbero con tutti gli strati attraversati dal via.

19. La schermatura può ridurre le EMI irradiate, ma a causa dell'aumento della capacità verso terra, le EMI condotte (modalità comune o modalità differenziale estrinseca) aumenteranno, ma finché lo strato schermante è adeguatamente messo a terra, non aumenterà molto. Può essere considerato nel progetto reale.

20. Per evitare interferenze di impedenza comune, utilizzare la messa a terra in un punto e l'alimentazione da un punto.

21. Gli alimentatori a commutazione solitamente hanno tre masse: terra ad alta corrente della potenza in ingresso, terra ad alta corrente della potenza in uscita e terra di controllo del piccolo segnale. Il metodo di collegamento a terra è mostrato nello schema seguente:

22. Quando si effettua la messa a terra, valutare innanzitutto la natura del terreno prima di effettuare il collegamento. La terra per il campionamento e l'amplificazione dell'errore dovrebbe solitamente essere collegata al polo negativo del condensatore di uscita e il segnale di campionamento dovrebbe solitamente essere prelevato dal polo positivo del condensatore di uscita. La terra di controllo del piccolo segnale e la terra di comando dovrebbero solitamente essere collegate rispettivamente al polo E/S o al resistore di campionamento del tubo dell'interruttore per evitare interferenze di impedenza comune. Di solito la terra di controllo e la terra di comando dell'IC non vengono portate fuori separatamente. A questo punto, l'impedenza del conduttore dal resistore di campionamento alla terra soprastante deve essere la più piccola possibile per ridurre al minimo l'interferenza dell'impedenza comune e migliorare la precisione del campionamento della corrente.

23. È meglio che la rete di campionamento della tensione di uscita sia vicina all'amplificatore di errore piuttosto che all'uscita. Questo perché i segnali a bassa impedenza sono meno suscettibili alle interferenze rispetto ai segnali ad alta impedenza. Le tracce di campionamento dovrebbero essere il più vicine possibile tra loro per ridurre il rumore captato.

24. Prestare attenzione alla disposizione degli induttori affinché siano distanti e perpendicolari tra loro per ridurre l'induttanza reciproca, in particolare gli induttori di accumulo di energia e gli induttori di filtro.

25. Prestare attenzione alla disposizione quando il condensatore ad alta frequenza e il condensatore a bassa frequenza vengono utilizzati in parallelo, il condensatore ad alta frequenza è vicino all'utente.

26. L'interferenza a bassa frequenza è generalmente in modalità differenziale (inferiore a 1 M) e l'interferenza ad alta frequenza è generalmente in modalità comune, solitamente accoppiata da radiazioni.

27. Se il segnale ad alta frequenza è accoppiato al cavo di ingresso, è facile formare EMI (modalità comune). È possibile inserire un anello magnetico sul cavo di ingresso vicino all'alimentatore. Se l'EMI è ridotta, indica questo problema. La soluzione a questo problema è ridurre l'accoppiamento o ridurre le EMI del circuito. Se il rumore ad alta frequenza non viene filtrato in modo pulito e condotto al cavo di ingresso, si formeranno anche EMI (modalità differenziale). In questo momento, l'anello magnetico non può risolvere il problema. Stringere due induttori ad alta frequenza (simmetrici) in cui il cavo di ingresso è vicino all'alimentatore. Una diminuzione indica che questo problema esiste. La soluzione a questo problema è migliorare il filtraggio o ridurre la generazione di rumore ad alta frequenza mediante buffering, clamping e altri mezzi.

28. Misura della corrente di modo differenziale e di modo comune:

29. Il filtro EMI dovrebbe essere il più vicino possibile alla linea in ingresso e il cablaggio della linea in ingresso dovrebbe essere il più corto possibile per ridurre al minimo l'accoppiamento tra gli stadi anteriore e posteriore del filtro EMI. Il cavo in ingresso è schermato al meglio con la messa a terra del telaio (il metodo è quello descritto sopra). Il filtro EMI di uscita dovrebbe essere trattato in modo simile. Provare ad aumentare la distanza tra la linea in ingresso e la traccia del segnale ad alto dv/dt, e tenerne conto nel layout.