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.

1. Diversi principi di base: qualsiasi filo ha impedenza; la corrente seleziona sempre automaticamente il percorso con la minore impedenza; l'intensità della radiazione è correlata alla corrente, alla frequenza e all'area del circuito; l'interferenza di modo comune è correlata alla capacità reciproca di grandi segnali dv/dt verso terra; Il principio di riduzione delle EMI e di miglioramento della capacità anti-interferenza è simile.

2. Il layout deve essere suddiviso in base all'alimentazione, all'analogico, al digitale ad alta velocità e a ciascun blocco funzionale.

3. Ridurre al minimo l'area del circuito di/dt grande e ridurre la lunghezza (o l'area, la larghezza della linea del segnale dv/dt grande). L'aumento dell'area della traccia aumenterà la capacità distribuita. L'approccio generale è: larghezza della traccia Cercare di essere il più grande possibile, ma rimuovere la parte in eccesso) e provare a camminare in linea retta per ridurre l'area nascosta e ridurre le radiazioni.

4. La diafonia induttiva è causata principalmente dal grande circuito di/dt (antenna ad anello) e l'intensità di induzione è proporzionale alla mutua induttanza, quindi è più importante ridurre la mutua induttanza con questi segnali (il modo principale è ridurre l'area del circuito e aumentare la distanza); La diafonia sessuale è generata principalmente da segnali dv/dt di grandi dimensioni e l'intensità di induzione è proporzionale alla capacità reciproca. Tutte le capacità reciproche con questi segnali vengono ridotte (il modo principale è ridurre l'area di accoppiamento effettiva e aumentare la distanza. La capacità reciproca diminuisce con l'aumento della distanza. Più veloce) è più critica.

5. Provare a utilizzare il principio della cancellazione del loop per ridurre ulteriormente l'area del grande loop di/dt, come mostrato nella Figura 1 (simile al doppino intrecciato
Utilizzare il principio della cancellazione del loop per migliorare la capacità anti-interferenza e aumentare la distanza di trasmissione):

Figura 1, Cancellazione del loop (loop a ruota libera del circuito boost)

6. La riduzione dell'area del circuito non solo riduce la radiazione, ma riduce anche l'induttanza del circuito, migliorando le prestazioni del circuito.

7. Per ridurre l'area del loop è necessario progettare accuratamente il percorso di ritorno di ciascuna traccia.

8. Quando più PCB sono collegati tramite connettori, è inoltre necessario considerare di ridurre al minimo l'area del circuito, soprattutto per segnali di/dt di grandi dimensioni, segnali ad alta frequenza o segnali sensibili. È meglio che un filo di segnale corrisponda a un filo di terra e che i due fili siano il più vicini possibile. Se necessario, per il collegamento è possibile utilizzare cavi a doppino intrecciato (la lunghezza di ciascun cavo a doppino intrecciato corrisponde a un multiplo intero della semilunghezza d'onda del rumore). Se apri il case del computer, puoi vedere che l'interfaccia USB tra la scheda madre e il pannello frontale è collegata con un doppino intrecciato, il che dimostra l'importanza della connessione a doppino intrecciato per l'anti-interferenza e la riduzione delle radiazioni.

9. Per il cavo dati, provare a disporre più fili di terra nel cavo e distribuirli uniformemente nel cavo, in modo da ridurre efficacemente l'area del circuito.

10. Sebbene alcune linee di collegamento tra schede siano segnali a bassa frequenza, poiché questi segnali a bassa frequenza contengono molto rumore ad alta frequenza (attraverso conduzione e radiazione), è facile irradiare questi rumori se non gestiti correttamente.

11. Durante il cablaggio, considerare innanzitutto le tracce di corrente di grandi dimensioni e quelle soggette a radiazioni.

12. Gli alimentatori a commutazione solitamente hanno 4 loop di corrente: ingresso, uscita, interruttore, a ruota libera (Figura 2). Tra questi, i circuiti di corrente di ingresso e di uscita sono quasi a corrente continua, non viene generata quasi alcuna emi, ma sono facilmente disturbati; gli anelli di corrente di commutazione e di ricircolo hanno un di/dt maggiore, che richiede attenzione.
Figura 2, Anello di corrente del circuito Buck

13. Anche il circuito di comando del gate del tubo mos (igbt) contiene solitamente un grande di/dt.

14. Non posizionare circuiti di segnale di piccole dimensioni, come circuiti di controllo e analogici, all'interno di circuiti di grande corrente, alta frequenza e alta tensione per evitare interferenze.

Continua…..