Devido às características de comutação da fonte de alimentação chaveada, é fácil fazer com que a fonte de alimentação chaveada produza grande interferência de compatibilidade eletromagnética. Como engenheiro de fonte de alimentação, engenheiro de compatibilidade eletromagnética ou engenheiro de layout de PCB, você deve compreender as causas dos problemas de compatibilidade eletromagnética e ter medidas resolvidas, especialmente os engenheiros de layout precisam saber como evitar a expansão de pontos sujos. Este artigo apresenta principalmente os principais pontos do projeto de PCB de fonte de alimentação.

15. Reduza a área suscetível (sensível) do loop de sinal e o comprimento da fiação para reduzir a interferência.

16. Os pequenos traços de sinal estão longe das grandes linhas de sinal dv/dt (como o pólo C ou pólo D do tubo do interruptor, o buffer (snubber) e a rede de braçadeira) para reduzir o acoplamento e o aterramento (ou fonte de alimentação, em resumo) Sinal potencial) para reduzir ainda mais o acoplamento, e o aterramento deve estar em bom contato com o plano de aterramento. Ao mesmo tempo, pequenos traços de sinal devem estar o mais longe possível de grandes linhas de sinal di/dt para evitar diafonia indutiva. É melhor não ficar abaixo do sinal dv/dt grande quando o sinal pequeno é rastreado. Se a parte traseira do pequeno sinal puder ser aterrada (o mesmo aterramento), o sinal de ruído acoplado a ele também poderá ser reduzido.

17. É melhor colocar o solo ao redor e na parte traseira desses grandes traços de sinal dv/dt e di/dt (incluindo os pólos C/D dos dispositivos de comutação e do radiador do tubo de comutação) e usar a parte superior e inferior camadas de aterramento por meio de conexão de furo e conecte esse aterramento a um ponto de aterramento comum (geralmente o pólo E/S do tubo da chave ou resistor de amostragem) com um traço de baixa impedância. Isso pode reduzir a EMI irradiada. Deve-se observar que o aterramento de pequeno sinal não deve ser conectado a este aterramento de blindagem, caso contrário introduzirá maior interferência. Grandes traços dv/dt geralmente acoplam a interferência ao radiador e ao solo próximo por meio de capacitância mútua. É melhor conectar o radiador do tubo de comutação ao aterramento de blindagem. O uso de dispositivos de comutação de montagem em superfície também reduzirá a capacitância mútua, reduzindo assim o acoplamento.

18. É melhor não usar vias para traços propensos a interferências, pois isso interferirá em todas as camadas pelas quais a via passa.

19. A blindagem pode reduzir a EMI irradiada, mas devido ao aumento da capacitância para o terra, a EMI conduzida (modo comum ou modo diferencial extrínseco) aumentará, mas contanto que a camada de blindagem esteja devidamente aterrada, não aumentará muito. Pode ser considerado no design real.

20. Para evitar interferência de impedância comum, use aterramento de um ponto e fonte de alimentação de um ponto.

21. As fontes de alimentação chaveadas geralmente têm três aterramentos: aterramento de alta corrente de potência de entrada, aterramento de alta corrente de potência de saída e aterramento de controle de sinal pequeno. O método de conexão à terra é mostrado no diagrama a seguir:

22. Ao aterrar, primeiro avalie a natureza do aterramento antes de conectar. O aterramento para amostragem e amplificação de erro geralmente deve ser conectado ao pólo negativo do capacitor de saída, e o sinal de amostragem geralmente deve ser retirado do pólo positivo do capacitor de saída. O aterramento de controle de sinal pequeno e o aterramento de acionamento geralmente devem ser conectados ao pólo E/S ou ao resistor de amostragem do tubo da chave, respectivamente, para evitar interferência de impedância comum. Normalmente, o aterramento de controle e o aterramento de acionamento do IC não são conduzidos separadamente. Neste momento, a impedância do condutor do resistor de amostragem ao solo acima deve ser a menor possível para minimizar a interferência da impedância comum e melhorar a precisão da amostragem de corrente.

23. É melhor que a rede de amostragem da tensão de saída esteja próxima do amplificador de erro do que da saída. Isso ocorre porque os sinais de baixa impedância são menos suscetíveis a interferências do que os sinais de alta impedância. Os traços de amostragem devem estar o mais próximos possível uns dos outros para reduzir o ruído captado.

24. Preste atenção para que o layout dos indutores fique distante e perpendicular entre si para reduzir a indutância mútua, especialmente indutores de armazenamento de energia e indutores de filtro.

25. Preste atenção ao layout quando o capacitor de alta frequência e o capacitor de baixa frequência são usados ​​em paralelo, o capacitor de alta frequência está próximo do usuário.

26. A interferência de baixa frequência é geralmente o modo diferencial (abaixo de 1M), e a interferência de alta frequência é geralmente o modo comum, geralmente acoplado por radiação.

27. Se o sinal de alta frequência for acoplado ao condutor de entrada, é fácil formar EMI (modo comum). Você pode colocar um anel magnético no cabo de entrada próximo à fonte de alimentação. Se o EMI for reduzido, isso indica esse problema. A solução para este problema é reduzir o acoplamento ou reduzir o EMI do circuito. Se o ruído de alta frequência não for filtrado de forma limpa e conduzido para o condutor de entrada, EMI (modo diferencial) também será formado. Neste momento, o anel magnético não consegue resolver o problema. Coloque dois indutores de alta frequência (simétricos) onde o terminal de entrada está próximo da fonte de alimentação. Uma diminuição indica que esse problema existe. A solução para este problema é melhorar a filtragem ou reduzir a geração de ruído de alta frequência por meio de buffer, fixação e outros meios.

28. Medição de modo diferencial e corrente de modo comum:

29. O filtro EMI deve estar o mais próximo possível da linha de entrada e a fiação da linha de entrada deve ser o mais curta possível para minimizar o acoplamento entre os estágios dianteiro e traseiro do filtro EMI. O fio de entrada é melhor blindado com o aterramento do chassi (o método é descrito acima). O filtro EMI de saída deve ser tratado de forma semelhante. Tente aumentar a distância entre a linha de entrada e o traço do sinal dv/dt alto e considere isso no layout.