Vzhľadom na spínacie charakteristiky spínaného zdroja je ľahké spôsobiť, že spínaný zdroj vytvára veľké rušenie elektromagnetickej kompatibility. Ako inžinier napájacieho zdroja, inžinier elektromagnetickej kompatibility alebo konštruktér plošných spojov musíte pochopiť príčiny problémov s elektromagnetickou kompatibilitou a mať vyriešené opatrenia, najmä inžinieri usporiadania musia vedieť, ako sa vyhnúť rozširovaniu špinavých miest. Tento článok predstavuje hlavne hlavné body návrhu PCB napájacieho zdroja.

1. Niekoľko základných princípov: každý drôt má impedanciu; prúd vždy automaticky vyberie cestu s najmenšou impedanciou; intenzita žiarenia súvisí s prúdom, frekvenciou a oblasťou slučky; rušenie spoločného režimu súvisí so vzájomnou kapacitou veľkých dv/dt signálov k zemi; Princíp zníženia EMI a zvýšenia schopnosti proti rušeniu je podobný.

2. Rozloženie by malo byť rozdelené podľa napájania, analógového, vysokorýchlostného digitálneho a každého funkčného bloku.

3. Minimalizujte oblasť veľkej slučky di/dt a zmenšite dĺžku (alebo plochu, šírku veľkého signálneho vedenia dv/dt). Zväčšenie oblasti stopy zvýši distribuovanú kapacitu. Všeobecný prístup je: šírka stopy Pokúste sa byť čo najväčší, ale odstráňte prebytočnú časť) a pokúste sa kráčať v priamej línii, aby ste zmenšili skrytú oblasť, aby ste znížili žiarenie.

4. Indukčné presluchy spôsobuje najmä veľká di/dt slučka (slučková anténa), pričom intenzita indukcie je úmerná vzájomnej indukčnosti, preto je dôležitejšie vzájomnú indukčnosť týmito signálmi znížiť (hlavným spôsobom je zníženie oblasť slučky a zväčšiť vzdialenosť); Sexuálne presluchy sú generované hlavne veľkými dv/dt signálmi a intenzita indukcie je úmerná vzájomnej kapacite. Všetky vzájomné kapacity s týmito signálmi sú znížené (hlavný spôsob je zmenšiť efektívnu väzbovú plochu a zväčšiť vzdialenosť. Vzájomná kapacita klesá so zväčšením vzdialenosti. Rýchlejšie).

5. Skúste použiť princíp zrušenia slučky na ďalšie zmenšenie plochy veľkej di/dt slučky, ako je znázornené na obrázku 1 (podobne ako krútená dvojlinka
Použite princíp zrušenia slučky na zlepšenie schopnosti proti rušeniu a zvýšenie prenosovej vzdialenosti):

Obrázok 1, Zrušenie slučky (voľnobežná slučka posilňovacieho obvodu)

6. Zníženie oblasti slučky nielenže znižuje vyžarovanie, ale tiež znižuje indukčnosť slučky, čím sa zlepšuje výkon obvodu.

7. Zmenšenie oblasti slučky vyžaduje, aby sme presne navrhli spätnú cestu každej stopy.

8. Pri zapájaní viacerých PCB cez konektory je tiež potrebné zvážiť minimalizáciu oblasti slučky, najmä pri veľkých di/dt signáloch, vysokofrekvenčných signáloch alebo citlivých signáloch. Najlepšie je, aby jeden signálny vodič zodpovedal jednému uzemňovaciemu vodiču a dva vodiče boli čo najbližšie. V prípade potreby je možné na pripojenie použiť krútenú dvojlinku (dĺžka každej krútenej dvojlinky zodpovedá celočíselnému násobku polovičnej vlnovej dĺžky šumu). Ak otvoríte skriňu počítača, uvidíte, že USB rozhranie medzi základnou doskou a predným panelom je prepojené krútenou dvojlinkou, čo ukazuje dôležitosť krútenej dvojlinky pre zamedzenie rušenia a zníženie žiarenia.

9. Pri dátovom kábli sa pokúste usporiadať v kábli viac uzemňovacích vodičov a rovnomerne rozložiť tieto uzemňovacie vodiče v kábli, čo môže účinne zmenšiť oblasť slučky.

10. Hoci niektoré medzidoskové spojovacie vedenia sú nízkofrekvenčné signály, pretože tieto nízkofrekvenčné signály obsahujú veľa vysokofrekvenčného šumu (prostredníctvom vedenia a žiarenia), je ľahké tieto zvuky vyžarovať, ak sa s nimi nesprávne zaobchádza.

11. Pri zapájaní najprv zvážte veľké prúdové stopy a stopy, ktoré sú náchylné na žiarenie.

12. Spínané zdroje majú zvyčajne 4 prúdové slučky: vstup, výstup, spínač, voľnobeh (obrázok 2). Medzi nimi sú vstupné a výstupné prúdové slučky takmer jednosmerné, nevytvára sa takmer žiadne emi, ale sú ľahko narušené; spínacie a voľnobežné prúdové slučky majú väčší di/dt, čo si vyžaduje pozornosť.
Obrázok 2, Prúdová slučka Buckovho obvodu

13. Obvod pohonu hradla mos (igbt) elektrónky zvyčajne obsahuje aj veľký di/dt.

14. Malé signálové obvody, ako sú riadiace a analógové obvody, neumiestňujte do obvodov s veľkým prúdom, vysokou frekvenciou a vysokým napätím, aby ste predišli rušeniu.

Pokračovanie…..