De basisrelatie tussen lay-out en PCB 2

Vanwege de schakelkarakteristieken van de schakelende voeding is het gemakkelijk om ervoor te zorgen dat de schakelende voeding grote elektromagnetische compatibiliteitsinterferentie produceert. Als stroomvoorzieningsingenieur, elektromagnetische compatibiliteitsingenieur of PCB-lay-outingenieur moet u de oorzaken van elektromagnetische compatibiliteitsproblemen begrijpen en maatregelen hebben opgelost, vooral lay-outingenieurs moeten weten hoe ze de uitbreiding van vuile plekken kunnen voorkomen. Dit artikel introduceert voornamelijk de belangrijkste punten van het PCB-ontwerp van de voeding.

 

15. Verklein het gevoelige (gevoelige) signaallusgebied en de bedradingslengte om interferentie te verminderen.

16. De kleine signaalsporen bevinden zich ver weg van de grote dv/dt-signaallijnen (zoals de C-pool of D-pool van de schakelbuis, de buffer (snubber) en het klemnetwerk) om koppeling te verminderen, en de aarde (of voeding, kortom) Potentieel signaal) om de koppeling verder te verminderen, en de aarde moet in goed contact staan ​​met het grondvlak. Tegelijkertijd moeten kleine signaalsporen zo ver mogelijk verwijderd zijn van grote di/dt-signaallijnen om inductieve overspraak te voorkomen. Het is beter om niet onder het grote dv/dt-signaal te gaan wanneer het kleine signaal traceert. Als de achterkant van het kleine signaalspoor kan worden geaard (dezelfde aarde), kan het daaraan gekoppelde ruissignaal ook worden verminderd.

17. Het is beter om de aarde rond en op de achterkant van deze grote dv/dt- en di/dt-signaalsporen te leggen (inclusief de C/D-polen van de schakelapparaten en de schakelbuisradiator), en de bovenste en onderste te gebruiken aardlagen Via een gatverbinding en verbind deze aarde met een gemeenschappelijk aardpunt (meestal de E/S-pool van de schakelbuis of bemonsteringsweerstand) met een laag impedantietraject. Dit kan uitgestraalde EMI verminderen. Opgemerkt moet worden dat de kleine signaalaarde niet mag worden aangesloten op deze afschermende aarde, anders zal er grotere interferentie optreden. Grote dv/dt-sporen koppelen gewoonlijk interferentie aan de radiator en de nabijgelegen aarde via wederzijdse capaciteit. Het beste kunt u de schakelbuisradiator op de afschermingsaarde aansluiten. Het gebruik van opbouwschakelapparaten zal ook de onderlinge capaciteit verminderen, waardoor de koppeling wordt verminderd.

18. Het is het beste om geen via's te gebruiken voor sporen die gevoelig zijn voor interferentie, aangezien deze interferentie veroorzaken met alle lagen waar de via doorheen gaat.

19. Afscherming kan de uitgestraalde EMI verminderen, maar vanwege de grotere capaciteit naar aarde zal de geleide EMI (common mode of extrinsieke differentiële modus) toenemen, maar zolang de afschermingslaag goed geaard is, zal deze niet veel toenemen. Hiermee kan rekening worden gehouden bij het daadwerkelijke ontwerp.

20. Om gemeenschappelijke impedantie-interferentie te voorkomen, dient u éénpuntsaarding en voeding vanaf één punt te gebruiken.

21. Schakelende voedingen hebben doorgaans drie aardingen: aarde voor ingangsvermogen voor hoge stroom, aarde voor uitgangsvermogen voor hoge stroom en aarde voor kleine signaalbesturing. De aardverbindingsmethode wordt weergegeven in het volgende diagram:

22. Beoordeel bij het aarden eerst de aard van de aarding voordat u verbinding maakt. De aarde voor bemonstering en foutversterking moet gewoonlijk worden aangesloten op de negatieve pool van de uitgangscondensator, en het bemonsteringssignaal moet gewoonlijk worden afgenomen van de positieve pool van de uitgangscondensator. De kleine signaalbesturingsaarde en de aandrijfaarde moeten doorgaans worden aangesloten op respectievelijk de E/S-pool of de bemonsteringsweerstand van de schakelbuis om interferentie met gemeenschappelijke impedantie te voorkomen. Meestal worden de besturingsaarde en de aandrijfaarde van het IC niet afzonderlijk naar buiten geleid. Op dit moment moet de leidingimpedantie van de bemonsteringsweerstand naar de bovengrond zo klein mogelijk zijn om de gemeenschappelijke impedantie-interferentie te minimaliseren en de nauwkeurigheid van de stroombemonstering te verbeteren.

23. Het uitgangsspanningsbemonsteringsnetwerk kan het beste dicht bij de foutversterker worden geplaatst in plaats van bij de uitgang. Dit komt omdat signalen met een lage impedantie minder gevoelig zijn voor interferentie dan signalen met een hoge impedantie. De bemonsteringssporen moeten zo dicht mogelijk bij elkaar liggen om de opgepikte ruis te verminderen.

24. Let erop dat de opstelling van de inductoren ver weg is en loodrecht op elkaar staat om de wederzijdse inductie te verminderen, vooral bij energieopslaginductoren en filterinductoren.

25. Let op de lay-out wanneer de hoogfrequente condensator en de laagfrequente condensator parallel worden gebruikt, de hoogfrequente condensator bevindt zich dicht bij de gebruiker.

26. Laagfrequente interferentie is over het algemeen een differentiële modus (minder dan 1M), en hoogfrequente interferentie is over het algemeen een gewone modus, meestal gekoppeld aan straling.

27. Als het hoogfrequente signaal wordt gekoppeld aan de ingangskabel, is het eenvoudig om EMI (common mode) te vormen. U kunt een magnetische ring op de ingangskabel plaatsen, dichtbij de voeding. Als de EMI wordt verminderd, duidt dit op dit probleem. De oplossing voor dit probleem is het verminderen van de koppeling of het verminderen van de EMI van het circuit. Als de hoogfrequente ruis niet schoon wordt gefilterd en naar de ingangskabel wordt geleid, zal er ook EMI (differentiële modus) worden gevormd. Op dit moment kan de magnetische ring het probleem niet oplossen. Sluit twee hoogfrequente inductoren aan (symmetrisch) waarbij de ingangskabel zich dicht bij de voeding bevindt. Een daling geeft aan dat dit probleem bestaat. De oplossing voor dit probleem is het verbeteren van de filtering, of het verminderen van de opwekking van hoogfrequente ruis door middel van bufferen, vastklemmen en andere middelen.

28. Meting van differentiële modus en common-mode-stroom:

29. Het EMI-filter moet zo dicht mogelijk bij de inkomende lijn worden geplaatst en de bedrading van de inkomende lijn moet zo kort mogelijk zijn om de koppeling tussen de voorste en achterste fasen van het EMI-filter te minimaliseren. De inkomende draad kan het beste worden afgeschermd met de chassisaarde (de methode is zoals hierboven beschreven). Het uitgangs-EMI-filter moet op dezelfde manier worden behandeld. Probeer de afstand tussen de inkomende lijn en het hoge dv/dt-signaalspoor te vergroten en houd hier rekening mee in de lay-out.