Ze względu na charakterystykę przełączania zasilacza impulsowego łatwo jest spowodować, że zasilacz impulsowy będzie wytwarzał duże zakłócenia kompatybilności elektromagnetycznej.Jako inżynier zasilacza, inżynier kompatybilności elektromagnetycznej lub inżynier zajmujący się układem PCB musisz zrozumieć przyczyny problemów ze kompatybilnością elektromagnetyczną i podjąć odpowiednie środki zaradcze, szczególnie inżynierowie układu muszą wiedzieć, jak unikać rozszerzania się brudnych miejsc.W tym artykule przedstawiono głównie główne punkty projektowania PCB zasilacza.

1. Kilka podstawowych zasad: każdy przewód ma impedancję;prąd zawsze automatycznie wybiera ścieżkę o najmniejszej impedancji;intensywność promieniowania jest powiązana z prądem, częstotliwością i obszarem pętli;Zakłócenia w trybie wspólnym są związane z wzajemną pojemnością dużych sygnałów dv/dt do masy;Zasada zmniejszania zakłóceń elektromagnetycznych i zwiększania zdolności przeciwzakłóceniowych jest podobna.

2. Układ należy podzielić według zasilania, analogowego, szybkiego cyfrowego i poszczególnych bloków funkcjonalnych.

3. Zminimalizuj obszar dużej pętli di/dt i zmniejsz długość (lub obszar, szerokość dużej linii sygnałowej dv/dt).Zwiększenie obszaru śledzenia zwiększy rozproszoną pojemność.Ogólne podejście jest następujące: szerokość śladu. Staraj się być jak największy, ale usuń nadmiar) i staraj się chodzić po linii prostej, aby zmniejszyć ukryty obszar i zmniejszyć promieniowanie.

4. Przesłuch indukcyjny jest powodowany głównie przez dużą pętlę di/dt (antena pętlowa), a intensywność indukcji jest proporcjonalna do indukcyjności wzajemnej, dlatego ważniejsze jest zmniejszenie indukcyjności wzajemnej tych sygnałów (głównym sposobem jest zmniejszenie obszar pętli i zwiększ odległość);Przesłuchy seksualne są generowane głównie przez duże sygnały dv/dt, a intensywność indukcji jest proporcjonalna do wzajemnej pojemności.Wszystkie wzajemne pojemności tych sygnałów są zmniejszone (głównym sposobem jest zmniejszenie efektywnej powierzchni sprzężenia i zwiększenie odległości. Wzajemna pojemność maleje wraz ze wzrostem odległości. Szybciej) jest bardziej krytyczne.

5. Spróbuj zastosować zasadę anulowania pętli, aby jeszcze bardziej zmniejszyć obszar dużej pętli di/dt, jak pokazano na rysunku 1 (podobnie jak w przypadku skrętki
Użyj zasady anulowania pętli, aby poprawić zdolność przeciwzakłóceniową i zwiększyć odległość transmisji):

Rysunek 1, Kasowanie pętli (pętla swobodnego obwodu wzmacniającego)

6. Zmniejszenie obszaru pętli nie tylko zmniejsza promieniowanie, ale także zmniejsza indukcyjność pętli, poprawiając wydajność obwodu.

7. Zmniejszenie obszaru pętli wymaga dokładnego zaprojektowania ścieżki powrotnej każdej ścieżki.

8. W przypadku łączenia wielu płytek PCB za pomocą złączy należy również rozważyć zminimalizowanie obszaru pętli, szczególnie w przypadku dużych sygnałów di/dt, sygnałów o wysokiej częstotliwości lub sygnałów wrażliwych.Najlepiej, aby jeden przewód sygnałowy odpowiadał jednemu przewodowi uziemiającemu i aby oba przewody były jak najbliżej siebie.W razie potrzeby do połączenia można zastosować skrętkę (długość każdej skrętki odpowiada całkowitej wielokrotności półfali szumu).Jeśli otworzysz obudowę komputera, zobaczysz, że interfejs USB pomiędzy płytą główną a panelem przednim jest połączony skrętką, co pokazuje znaczenie połączenia skrętką dla zapobiegania zakłóceniom i redukcji promieniowania.

9. W przypadku kabla do transmisji danych spróbuj ułożyć w kablu więcej żył uziemiających i równomiernie rozprowadzić je w kablu, co może skutecznie zmniejszyć obszar pętli.

10. Chociaż niektóre linie połączeń między płytami są sygnałami o niskiej częstotliwości, ponieważ te sygnały o niskiej częstotliwości zawierają dużo szumu o wysokiej częstotliwości (poprzez przewodzenie i promieniowanie), łatwo jest wypromieniować te szumy, jeśli nie są właściwie obsługiwane.

11. Podczas okablowania należy najpierw wziąć pod uwagę ścieżki prądowe o dużym natężeniu oraz ścieżki podatne na promieniowanie.

12. Zasilacze impulsowe mają zwykle 4 pętle prądowe: wejściową, wyjściową, przełącznikową, wolnobiegową (rysunek 2).Wśród nich pętle prądowe wejściowe i wyjściowe są prawie prądem stałym, prawie nie są generowane emi, ale łatwo je zakłócać;pętle prądowe przełączające i swobodne mają większe di/dt, co wymaga uwagi.
Rysunek 2, Pętla prądowa obwodu Buck

13. Obwód sterujący bramką lampy mos (igbt) zwykle zawiera również duży di/dt.

14. Nie umieszczaj małych obwodów sygnałowych, takich jak obwody sterujące i analogowe, w obwodach o dużym natężeniu prądu, wysokiej częstotliwości i wysokim napięciu, aby uniknąć zakłóceń.

Ciąg dalszy nastąpi…..