Osnovno razmerje med postavitvijo in PCB 2

Zaradi preklopnih značilnosti stikalnega napajalnika je enostavno povzročiti, da stikalni napajalnik povzroči velike motnje elektromagnetne združljivosti. Kot inženir za oskrbo z električno energijo, inženir za elektromagnetno združljivost ali inženir za postavitev tiskanega vezja morate razumeti vzroke za težave z elektromagnetno združljivostjo in imeti odpravljene ukrepe, zlasti inženirji za postavitev morajo vedeti, kako se izogniti širjenju umazanih madežev. Ta članek predstavlja predvsem glavne točke načrtovanja PCB napajalnika.

 

15. Zmanjšajte območje dovzetne (občutljive) signalne zanke in dolžino ožičenja, da zmanjšate motnje.

16. Sledi majhnega signala so daleč stran od velikih signalnih linij dv/dt (kot je C-pol ali D-pol stikalne cevi, medpomnilnik (blažilnik) in mreža sponk), da se zmanjša sklopitev, in ozemljitev (ali napajalnik, skratka) Potencialni signal), da dodatno zmanjšate sklop, tla pa morajo biti v dobrem stiku z ozemljitveno ploščo. Hkrati morajo biti sledi majhnih signalov čim dlje od velikih signalnih linij di/dt, da se prepreči induktivni presluh. Bolje je, da ne greste pod velik dv/dt signal, ko nizek signal sledi. Če je zadnji del sledi majhnega signala mogoče ozemljiti (isto ozemljitev), se lahko zmanjša tudi šumni signal, povezan z njim.

17. Bolje je, da položite tla okoli in na zadnji strani teh velikih dv/dt in di/dt signalnih sledi (vključno s poli C/D stikalnih naprav in radiatorja stikalne cevi) ter uporabite zgornji in spodnji sloje ozemljitve Preko povezave z luknjami in to ozemljitev povežite s skupno ozemljitveno točko (običajno E/S polom stikalne cevi ali vzorčnim uporom) s sledjo nizke impedance. To lahko zmanjša sevanje EMI. Upoštevati je treba, da ozemljitev za majhne signale ne sme biti povezana s to zaščitno ozemljitvijo, sicer bo povzročila večje motnje. Velike sledi dv/dt običajno povezujejo motnje z radiatorjem in bližnjo zemljo prek medsebojne kapacitivnosti. Najbolje je, da radiator stikalne cevi priključite na zaščitno ozemljitev. Uporaba stikalnih naprav za površinsko montažo bo prav tako zmanjšala medsebojno kapacitivnost in s tem zmanjšala sklopitev.

18. Najbolje je, da ne uporabljate prehodov za sledi, ki so nagnjeni k motnjam, saj bodo motili vse plasti, skozi katere poteka prehod.

19. Zaščita lahko zmanjša sevane EMI, toda zaradi povečane kapacitivnosti do tal se bodo prevedeni EMI (skupni način ali ekstrinzični diferencialni način) povečali, vendar dokler je zaščitna plast pravilno ozemljena, se ne bo veliko povečala. Lahko se upošteva pri dejanski zasnovi.

20. Da preprečite motnje skupne impedance, uporabite enotočkovno ozemljitev in napajanje iz ene točke.

21. Preklopni napajalniki imajo običajno tri ozemljitve: ozemljitev visokega toka vhodne moči, ozemljitev visokega toka izhodne moči in ozemljitev krmiljenja majhnega signala. Način ozemljitvene povezave je prikazan na naslednjem diagramu:

22. Pri ozemljitvi najprej presodite naravo tal, preden priključite. Ozemljitev za vzorčenje in ojačanje napake mora biti običajno povezana z negativnim polom izhodnega kondenzatorja, signal vzorčenja pa mora biti običajno vzet iz pozitivnega pola izhodnega kondenzatorja. Ozemljitev za nadzor majhnega signala in ozemljitev pogona morata biti običajno povezana s polom E/S ali vzorčnim uporom stikalne cevi, da preprečite motnje skupne impedance. Običajno se krmilna in pogonska ozemljitev IC ne vodita ločeno. V tem času mora biti impedanca vodila od vzorčevalnega upora do nadtalnice čim manjša, da zmanjšamo motnje skupne impedance in izboljšamo natančnost vzorčenja toka.

23. Najbolje je, da je omrežje za vzorčenje izhodne napetosti blizu ojačevalnika napak in ne izhoda. To je zato, ker so signali z nizko impedanco manj dovzetni za motnje kot signali z visoko impedanco. Sledi vzorčenja morajo biti čim bližje druga drugi, da se zmanjša zaznan hrup.

24. Bodite pozorni na razporeditev induktorjev, da so daleč in pravokotno drug na drugega, da zmanjšate medsebojno induktivnost, zlasti induktorjev za shranjevanje energije in induktorjev filtrov.

25. Bodite pozorni na postavitev, ko se visokofrekvenčni kondenzator in nizkofrekvenčni kondenzator uporabljata vzporedno, visokofrekvenčni kondenzator je blizu uporabnika.

26. Nizkofrekvenčna motnja je na splošno diferencialni način (pod 1M), visokofrekvenčna motnja pa je na splošno običajen način, običajno povezan s sevanjem.

27. Če je visokofrekvenčni signal povezan z vhodnim vodnikom, je enostavno oblikovati EMI (skupni način). Na vhodni kabel lahko postavite magnetni obroč blizu napajalnika. Če je EMI zmanjšan, to kaže na to težavo. Rešitev tega problema je zmanjšanje sklopitve ali zmanjšanje EMI vezja. Če se visokofrekvenčni šum ne filtrira čisto in vodi do vhodnega kabla, se bo oblikoval tudi EMI (diferencialni način). V tem trenutku magnetni obroč ne more rešiti težave. Povežite dve visokofrekvenčni induktorji (simetrični), kjer je vhodni vod blizu napajalnika. Zmanjšanje pomeni, da ta težava obstaja. Rešitev tega problema je izboljšati filtriranje ali zmanjšati nastajanje visokofrekvenčnega šuma z medpomnilnikom, vpenjanjem in drugimi sredstvi.

28. Merjenje diferencialnega in skupnega načina toka:

29. Filter EMI mora biti čim bližje vhodnemu vodu, napeljava dohodnega voda pa mora biti čim krajša, da se čim bolj zmanjša sklopitev med sprednjo in zadnjo stopnjo filtra EMI. Dohodno žico je najbolje zaščititi z ozemljitvijo ohišja (metoda je, kot je opisano zgoraj). Izhodni filter EMI je treba obravnavati podobno. Poskusite povečati razdaljo med vhodno linijo in sledjo visokega dv/dt signala in to upoštevajte v postavitvi.