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.

1. Verschillende basisprincipes: elke draad heeft impedantie; stroom selecteert altijd automatisch het pad met de minste impedantie; de stralingsintensiteit houdt verband met stroom, frequentie en lusoppervlak; common-mode-interferentie houdt verband met de onderlinge capaciteit van grote dv/dt-signalen naar aarde; Het principe van het verminderen van EMI en het verbeteren van het anti-interferentievermogen is vergelijkbaar.

2. De lay-out moet worden gepartitioneerd op basis van voeding, analoog, high-speed digitaal en elk functioneel blok.

3. Minimaliseer het gebied van de grote di/dt-lus en verklein de lengte (of gebied, breedte van de grote dv/dt-signaallijn). De toename van het spoorgebied zal de verdeelde capaciteit vergroten. De algemene aanpak is: spoorbreedte. Probeer zo groot mogelijk te zijn, maar verwijder het overtollige deel, en probeer in een rechte lijn te lopen om het verborgen gebied te verkleinen en de straling te verminderen.

4. Inductieve overspraak wordt voornamelijk veroorzaakt door de grote di/dt-lus (lusantenne), en de inductie-intensiteit is evenredig met de wederzijdse inductie, dus het is belangrijker om de wederzijdse inductie bij deze signalen te verminderen (de belangrijkste manier is om de het lusgebied en vergroot de afstand); Seksuele overspraak wordt voornamelijk gegenereerd door grote dv/dt-signalen, en de inductie-intensiteit is evenredig met de onderlinge capaciteit. Alle onderlinge capaciteiten bij deze signalen worden verkleind (de belangrijkste manier is om het effectieve koppelingsgebied te verkleinen en de afstand te vergroten. De onderlinge capaciteit neemt af naarmate de afstand groter wordt. Sneller) is kritischer.

5. Probeer het principe van lusannulering te gebruiken om het gebied van de grote di/dt-lus verder te verkleinen, zoals weergegeven in figuur 1 (vergelijkbaar met twisted pair
Gebruik het principe van lusannulering om het anti-interferentievermogen te verbeteren en de transmissieafstand te vergroten):

Figuur 1, Lusannulering (vrijlooplus van boostcircuit)

6. Het verkleinen van het lusoppervlak vermindert niet alleen de straling, maar vermindert ook de lusinductie, waardoor de circuitprestaties beter worden.

7. Om het lusoppervlak te verkleinen, moeten we het retourpad van elk spoor nauwkeurig ontwerpen.

8. Wanneer meerdere PCB's via connectoren worden aangesloten, moet ook worden overwogen om het lusoppervlak te minimaliseren, vooral bij grote di/dt-signalen, hoogfrequente signalen of gevoelige signalen. Het is het beste dat één signaaldraad overeenkomt met één aardedraad en dat de twee draden zo dicht mogelijk bij elkaar liggen. Indien nodig kunnen voor de aansluiting twisted pair-draden worden gebruikt (de lengte van elke twisted pair-draad komt overeen met een geheel veelvoud van de halve golflengte van de ruis). Als je de computerbehuizing opent, kun je zien dat de USB-interface tussen het moederbord en het voorpaneel is verbonden met een twisted pair, wat het belang van de twisted pair-verbinding aantoont voor anti-interferentie en het verminderen van straling.

9. Probeer bij de datakabel meer aardedraden in de kabel aan te brengen en deze aardedraden gelijkmatig over de kabel te verdelen, waardoor het lusoppervlak effectief kan worden verkleind.

10. Hoewel sommige verbindingslijnen tussen de borden laagfrequente signalen zijn, is het, omdat deze laagfrequente signalen veel hoogfrequente ruis bevatten (door geleiding en straling), gemakkelijk om deze geluiden uit te stralen als er niet op de juiste manier mee wordt omgegaan.

11. Houd bij het bedraden eerst rekening met grote stroomsporen en sporen die gevoelig zijn voor straling.

12. Schakelende voedingen hebben doorgaans 4 stroomlussen: ingang, uitgang, schakelaar, vrijloop (Figuur 2). Onder hen zijn de ingangs- en uitgangsstroomlussen bijna gelijkstroom, er wordt bijna geen emi gegenereerd, maar ze worden gemakkelijk verstoord; de schakel- en vrijloopstroomlussen hebben een grotere di/dt, wat aandacht behoeft.
Figuur 2, Stroomlus van Buck-circuit

13. Het gate-aandrijfcircuit van de MOS (igbt)-buis bevat meestal ook een grote di/dt.

14. Plaats geen kleine signaalcircuits, zoals besturings- en analoge circuits, in circuits met grote stroomsterkte, hoge frequentie en hoge spanning om interferentie te voorkomen.

Wordt vervolgd…..