A causa delle caratteristiche di commutazione dell'alimentazione di commutazione, è facile far sì che l'alimentazione di commutazione produca una grande interferenza di compatibilità elettromagnetica. Come ingegnere di alimentazione, ingegnere di compatibilità elettromagnetica o ingegnere di layout PCB, è necessario comprendere le cause dei problemi di compatibilità elettromagnetica e hanno risolto 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 di PCB di alimentazione.

1. Diversi principi di base: qualsiasi filo ha impedenza; La corrente seleziona sempre automaticamente il percorso con la minima impedenza; L'intensità delle radiazioni è correlata alla corrente, alla frequenza e all'area del loop; L'interferenza della modalità comune è correlata alla capacità reciproca dei grandi segnali DV/DT a terra; Il principio di ridurre l'IME e migliorare la capacità anti-interferenza è simile.

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

3. Ridurre al minimo l'area del grande ciclo DI/DT e ridurre la lunghezza (o area, larghezza della grande linea di segnale DV/DT). L'aumento dell'area di traccia aumenterà la capacità distribuita. L'approccio generale è: la larghezza di traccia cerca di essere il più grande possibile, ma rimuovi la parte in eccesso) e cerca di camminare in linea retta per ridurre l'area nascosta per ridurre le radiazioni.

4. Il crosstalk induttivo è causato principalmente dal grande ciclo DI/DT (antenna ad anello) e l'intensità di induzione è proporzionale all'induttanza reciproca, quindi è più importante ridurre l'induttanza reciproca con questi segnali (il modo principale è ridurre l'area del loop e aumentare la distanza); Il crosstalk sessuale è generato principalmente da grandi segnali DV/DT e l'intensità di induzione è proporzionale alla capacità reciproca. Tutte le capacità reciproche con questi segnali sono ridotte (il modo principale è ridurre l'area di accoppiamento efficace e aumentare la distanza. La capacità reciproca diminuisce con l'aumento della distanza. Più velocemente) è più critica.

5. Prova a utilizzare il principio di cancellazione del ciclo per ridurre ulteriormente l'area del grande ciclo Di/dt, come mostrato nella Figura 1 (simile alla coppia intrecciata
Utilizzare il principio di cancellazione del ciclo per migliorare la capacità anti-interferenza e aumentare la distanza di trasmissione):

Figura 1, cancellazione del ciclo (anello a ruota libera del circuito di boost)

6. Ridurre l'area del loop non solo riduce le radiazioni, ma riduce anche l'induttanza del loop, migliorando le prestazioni del circuito.

7. Ridurre l'area del loop richiede di progettare accuratamente il percorso di ritorno di ogni traccia.

8. Quando più PCB sono collegati tramite connettori, è anche necessario considerare di ridurre al minimo l'area del loop, in particolare per segnali di DI/DT di grandi dimensioni, segnali ad alta frequenza o segnali sensibili. È meglio che un filo del segnale corrisponda a un filo di terra e i due fili sono il più vicini possibile. Se necessario, è possibile utilizzare fili di coppia attorcigliata per la connessione (la lunghezza di ciascun filo coppia intrecciato corrisponde a un numero intero multiplo del rumore a mezza lunghezza d'onda). Se si apri il caso del computer, puoi vedere che l'interfaccia USB tra la scheda madre e il pannello frontale è collegata a una coppia intrecciata, che mostra l'importanza della connessione coppia intrecciata per l'anti-interferenza e la riduzione delle radiazioni.

9. Per il cavo dati, prova a disporre più fili di terra nel cavo e rendi questi fili di terra uniformemente distribuiti nel cavo, il che può effettivamente ridurre l'area del loop.

10. Sebbene alcune linee di connessione trabarda siano segnali a bassa frequenza, poiché questi segnali a bassa frequenza contengono molto rumore ad alta frequenza (attraverso la conduzione e le radiazioni), è facile irradiare questi rumori se non gestiti correttamente.

11. Quando il cablaggio, considera prima tracce e tracce di corrente grandi che sono soggette a radiazioni.

12. Gli alimentatori di commutazione di solito hanno 4 loop di corrente: ingresso, uscita, interruttore, a ruota libera (Figura 2). Tra questi, i loop di corrente di input e output sono quasi correnti, quasi nessun EMI viene generato, ma sono facilmente disturbati; I loop di corrente di commutazione e a ruota libera hanno DI/DT più grandi, che richiede attenzione.
Figura 2, ciclo di corrente del circuito di buck

13. Il circuito di trasmissione del gate del tubo MOS (IGBT) di solito contiene anche un grande DI/DT.

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

Continua…..