הקשר הבסיסי בין פריסה ל-PCB 2

בשל מאפייני המיתוג של ספק הכוח המיתוג, קל לגרום לאספקת המיתוג לייצר הפרעות תאימות אלקטרומגנטיות גדולות. כמהנדס ספק כוח, מהנדס תאימות אלקטרומגנטית או מהנדס פריסת PCB, עליך להבין את הגורמים לבעיות תאימות אלקטרומגנטית ולפתור אמצעים, במיוחד מהנדסי פריסה צריכים לדעת כיצד להימנע מהתרחבות של נקודות מלוכלכות. מאמר זה מציג בעיקר את הנקודות העיקריות של עיצוב PCB של ספק כוח.

 

15. צמצם את שטח לולאת האות הרגיש (רגיש) ואת אורך החיווט כדי להפחית הפרעות.

16. עקבות האותות הקטנות רחוקות מקווי האות הגדולים של dv/dt (כגון קוטב C או קוטב D של צינור המתג, המאגר (סנובר) ורשת המהדק) כדי להפחית את הצימוד, והאדמה (או ספק כוח, בקיצור) אות פוטנציאלי) כדי לצמצם עוד יותר את הצימוד, והאדמה צריכה להיות במגע טוב עם מישור ההארקה. יחד עם זאת, עקבות אות קטנים צריכים להיות רחוקים ככל האפשר מקווי אות di/dt גדולים כדי למנוע דיבור אינדוקטיבי. עדיף לא לעבור מתחת לאות dv/dt הגדול כאשר האות הקטן עוקב. אם ניתן להארקה את החלק האחורי של עקבות האות הקטן (אותה הארקה), ניתן גם להפחית את אות הרעש המצורף אליו.

17. עדיף להניח את הקרקע מסביב ועל הגב של עקבות האותות הגדולות הללו של dv/dt ו-di/dt (כולל עמודי ה-C/D של מכשירי המיתוג ורדיאטור צינור המתג), ולהשתמש בתחתון העליון והתחתון. שכבות של חיבור חור דרך הארקה, וחבר הארקה זו לנקודת הארקה משותפת (בדרך כלל קוטב E/S של צינור המתג, או נגד דגימה) עם עקבות עכבה נמוכה. זה יכול להפחית את ה-EMI המוקרן. יש לציין שאסור לחבר את הארקת האות הקטן להארקת מיגון זו, אחרת היא תכניס הפרעות גדולות יותר. עקבות dv/dt גדולים בדרך כלל מצמידים הפרעות לרדיאטור ולאדמה הסמוכה באמצעות קיבול הדדי. עדיף לחבר את רדיאטור צינור המתג להארקת המיגון. השימוש בהתקני מיתוג על פני השטח יפחית גם את הקיבול ההדדי, ובכך יקטין את הצימוד.

18. עדיף לא להשתמש בוויאס לעקבות המועדות להפרעות, שכן זה יפריע לכל השכבות שהוויה עוברת דרכן.

19. מיגון יכול להפחית את ה-EMI המוקרן, אך עקב הקיבול המוגבר לאדמה, ה-EMI המוליך (מצב נפוץ, או מצב דיפרנציאלי חיצוני) יגדל, אך כל עוד שכבת המיגון מקורקעת כהלכה, היא לא תגדל בהרבה. זה יכול להיחשב בעיצוב בפועל.

20. כדי למנוע הפרעות עכבה נפוצות, השתמש בהארקה נקודתית אחת ובספק כוח מנקודה אחת.

21. מיתוג ספקי כוח יש בדרך כלל שלושה עילות: הספק כניסת זרם גבוה הארקה, הספק פלט זרם גבוה הארקה, והארקת בקרת אות קטנה. שיטת החיבור להארקה מוצגת בתרשים הבא:

22. בעת הארקה, תחילה שפוט את אופי האדמה לפני החיבור. האדמה לדגימה והגברת שגיאה צריכה להיות מחוברת בדרך כלל לקוטב השלילי של קבל המוצא, ולרוב יש להוציא את אות הדגימה מהקוטב החיובי של קבל המוצא. בדרך כלל יש לחבר את הארקת בקרת האות הקטן והארקת הכונן לקוטב E/S או לנגד הדגימה של צינור המתג בהתאמה כדי למנוע הפרעות עכבה משותפת. בדרך כלל הארקת הבקרה והארקת הכונן של ה-IC אינם מובלים החוצה בנפרד. בשלב זה, עכבת ההובלה מנגד הדגימה לקרקע מעל חייבת להיות קטנה ככל האפשר כדי למזער הפרעות עכבה נפוצות ולשפר את הדיוק של הדגימה הנוכחית.

23. עדיף שרשת דגימת מתח המוצא תהיה קרובה למגבר השגיאה ולא למוצא. הסיבה לכך היא שאותות עכבה נמוכה פחות רגישים להפרעות מאשר אותות עם עכבה גבוהה. עקבות הדגימה צריכים להיות קרובים ככל האפשר זה לזה כדי להפחית את הרעש הנקלט.

24. שימו לב לפריסה של משרנים להיות רחוקים ומאונכים זה לזה כדי להפחית השראות הדדית, במיוחד משרני אגירת אנרגיה ומשרני מסננים.

25. שימו לב לפריסה כאשר נעשה שימוש במקביל בקבל בתדר גבוה ובקבל בתדר נמוך, הקבל בתדר גבוה קרוב למשתמש.

26. הפרעות בתדר נמוך היא בדרך כלל מצב דיפרנציאלי (מתחת ל-1M), והפרעה בתדר גבוה היא בדרך כלל מצב נפוץ, בדרך כלל בשילוב קרינה.

27. אם האות בתדר גבוה מחובר למוליך הכניסה, קל ליצור EMI (מצב נפוץ). אתה יכול לשים טבעת מגנטית על כבל הכניסה קרוב לאספקת החשמל. אם ה-EMI מופחת, זה מצביע על בעיה זו. הפתרון לבעיה זו הוא להפחית את הצימוד או להפחית את ה-EMI של המעגל. אם הרעש בתדר גבוה לא מסונן נקי ומוליך אל מוביל הכניסה, יווצר גם EMI (מצב דיפרנציאלי). בשלב זה, הטבעת המגנטית אינה יכולה לפתור את הבעיה. מחרוזת שני משרנים בתדר גבוה (סימטרי) כאשר כבל הכניסה קרוב לאספקת החשמל. ירידה מעידה על קיימת בעיה זו. הפתרון לבעיה זו הוא שיפור הסינון, או הפחתת יצירת רעש בתדר גבוה על ידי חציצה, הידוק ואמצעים נוספים.

28. מדידת מצב דיפרנציאלי וזרם מצב משותף:

29. מסנן EMI צריך להיות קרוב ככל האפשר לקו הנכנס, והחיווט של הקו הנכנס צריך להיות קצר ככל האפשר כדי למזער את הצימוד בין השלבים הקדמיים והאחוריים של מסנן ה-EMI. החוט הנכנס מוגן בצורה הטובה ביותר עם הארקת השלדה (השיטה היא כמתואר לעיל). יש להתייחס באופן דומה למסנן EMI הפלט. נסה להגדיל את המרחק בין הקו הנכנס למעקב האות הגבוה של dv/dt, ושקול זאת בפריסה.