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.

1. Vários princípios básicos: qualquer fio tem impedância; a corrente sempre seleciona automaticamente o caminho com menor impedância; a intensidade da radiação está relacionada à corrente, frequência e área do loop; a interferência de modo comum está relacionada à capacitância mútua de grandes sinais dv/dt para o terra; O princípio de reduzir a EMI e aumentar a capacidade anti-interferência é semelhante.

2. O layout deve ser particionado de acordo com fonte de alimentação, analógica, digital de alta velocidade e cada bloco funcional.

3. Minimize a área do grande loop di/dt e reduza o comprimento (ou área, largura da grande linha de sinal dv/dt). O aumento na área de traço aumentará a capacitância distribuída. A abordagem geral é: largura do traço Tente ser o maior possível, mas remova o excesso) e tente andar em linha reta para reduzir a área oculta para reduzir a radiação.

4. A diafonia indutiva é causada principalmente pelo grande loop di/dt (antena de loop), e a intensidade de indução é proporcional à indutância mútua, por isso é mais importante reduzir a indutância mútua com esses sinais (a principal forma é reduzir a área do loop e aumentar a distância); Crosstalk sexual é gerado principalmente por grandes sinais dv/dt, e a intensidade de indução é proporcional à capacitância mútua. Todas as capacitâncias mútuas com esses sinais são reduzidas (a principal forma é reduzir a área efetiva de acoplamento e aumentar a distância. A capacitância mútua diminui com o aumento da distância. Mais rápido) é mais crítico.

5. Tente usar o princípio do cancelamento do loop para reduzir ainda mais a área do grande loop di/dt, conforme mostrado na Figura 1 (semelhante ao par trançado
Use o princípio do cancelamento de loop para melhorar a capacidade anti-interferência e aumentar a distância de transmissão):

Figura 1, Cancelamento de loop (loop de roda livre do circuito de reforço)

6. Reduzir a área do loop não apenas reduz a radiação, mas também reduz a indutância do loop, melhorando o desempenho do circuito.

7. A redução da área do loop exige que projetemos com precisão o caminho de retorno de cada traço.

8. Quando vários PCBs são conectados por meio de conectores, também é necessário considerar a minimização da área do loop, especialmente para grandes sinais di/dt, sinais de alta frequência ou sinais sensíveis. É melhor que um fio de sinal corresponda a um fio terra e que os dois fios estejam o mais próximos possível. Se necessário, fios de par trançado podem ser usados ​​​​para conexão (o comprimento de cada fio de par trançado corresponde a um múltiplo inteiro do meio comprimento de onda do ruído). Se você abrir o gabinete do computador, poderá ver que a interface USB entre a placa-mãe e o painel frontal está conectada por par trançado, o que mostra a importância da conexão de par trançado para anti-interferência e redução de radiação.

9. Para o cabo de dados, tente organizar mais fios terra no cabo e faça com que esses fios terra sejam distribuídos uniformemente no cabo, o que pode efetivamente reduzir a área do loop.

10. Embora algumas linhas de conexão entre placas sejam sinais de baixa frequência, porque esses sinais de baixa frequência contêm muito ruído de alta frequência (por condução e radiação), é fácil irradiar esses ruídos se não forem tratados adequadamente.

11. Ao fazer a fiação, considere primeiro grandes traços de corrente e traços que são propensos à radiação.

12. As fontes de alimentação chaveadas geralmente têm 4 loops de corrente: entrada, saída, chave, roda livre (Figura 2). Entre eles, os loops de corrente de entrada e saída são quase de corrente contínua, quase nenhum EMI é gerado, mas são facilmente perturbados; os loops de corrente de comutação e de roda livre têm di/dt maiores, o que precisa de atenção.
Figura 2, Loop de corrente do circuito Buck

13. O circuito de acionamento da porta do tubo mos (igbt) geralmente também contém um grande di/dt.

14. Não coloque circuitos de pequenos sinais, como circuitos de controle e analógicos, dentro de circuitos de grande corrente, alta frequência e alta tensão para evitar interferências.

Continua…..