Anahtarlamalı güç kaynağının anahtarlama özellikleri nedeniyle, anahtarlamalı güç kaynağının büyük elektromanyetik uyumluluk paraziti üretmesine neden olmak kolaydır. Bir güç kaynağı mühendisi, elektromanyetik uyumluluk mühendisi veya PCB yerleşim mühendisi olarak, elektromanyetik uyumluluk sorunlarının nedenlerini anlamalı ve özellikle düzen mühendislerinin kirli noktaların genişlemesini nasıl önleyeceklerini bilmeleri gerekir. Bu makale esas olarak güç kaynağı PCB tasarımının ana noktalarını tanıtmaktadır.

1. Birkaç temel prensip: her telin empedansı vardır; akım her zaman en az empedanslı yolu otomatik olarak seçer; radyasyon yoğunluğu akım, frekans ve döngü alanıyla ilgilidir; ortak mod girişimi, büyük dv/dt sinyallerinin toprağa karşılıklı kapasitansı ile ilgilidir; EMI'yi azaltma ve parazit önleme yeteneğini arttırma ilkesi benzerdir.

2. Düzen, güç kaynağına, analoga, yüksek hızlı dijitale ve her bir işlevsel bloğa göre bölümlendirilmelidir.

3. Büyük di/dt döngüsünün alanını en aza indirin ve uzunluğunu (veya büyük dv/dt sinyal hattının alanını, genişliğini) azaltın. İz alanındaki artış dağıtılmış kapasitansı artıracaktır. Genel yaklaşım şudur: iz genişliği Mümkün olduğu kadar geniş olmaya çalışın, ancak fazla kısmı çıkarın) ve radyasyonu azaltmak için gizli alanı azaltmak amacıyla düz bir çizgide yürümeye çalışın.

4. Endüktif karışma esas olarak büyük di/dt döngüsünden (döngü anteni) kaynaklanır ve indüksiyon yoğunluğu karşılıklı endüktansla orantılıdır, bu nedenle bu sinyallerle karşılıklı endüktansı azaltmak daha önemlidir (ana yol, azaltmaktır) döngü alanını artırın ve mesafeyi artırın); Cinsel karışma esas olarak büyük dv/dt sinyalleri tarafından üretilir ve indüksiyon yoğunluğu karşılıklı kapasitansla orantılıdır. Bu sinyallerle tüm ortak kapasitanslar azalır (ana yol etkili bağlantı alanını azaltmak ve mesafeyi arttırmaktır. Mesafenin artmasıyla ortak kapasitans azalır. Daha hızlı) daha kritiktir.

5. Şekil 1'de gösterildiği gibi büyük di/dt döngüsünün alanını daha da azaltmak için döngü iptali ilkesini kullanmaya çalışın (bükülü çifte benzer)
Parazit önleme özelliğini geliştirmek ve iletim mesafesini artırmak için döngü iptali ilkesini kullanın):

Şekil 1, Döngü iptali (yükseltme devresinin serbest döngü döngüsü)

6. Döngü alanının azaltılması yalnızca radyasyonu azaltmakla kalmaz, aynı zamanda döngü endüktansını da azaltarak devre performansını daha iyi hale getirir.

7. Döngü alanını azaltmak, her izin geri dönüş yolunu doğru bir şekilde tasarlamamızı gerektirir.

8. Konektörler aracılığıyla birden fazla PCB bağlandığında, özellikle büyük di/dt sinyalleri, yüksek frekanslı sinyaller veya hassas sinyaller için döngü alanının en aza indirilmesinin dikkate alınması gerekir. Bir sinyal kablosunun bir topraklama kablosuna karşılık gelmesi ve iki kablonun mümkün olduğunca yakın olması en iyisidir. Gerekirse, bağlantı için bükümlü çift kablolar kullanılabilir (her bir bükümlü çift kablonun uzunluğu, gürültü yarı dalga boyunun bir tamsayı katına karşılık gelir). Bilgisayarın kasasını açarsanız, anakart ile ön panel arasındaki USB arayüzünün bükümlü çift ile bağlandığını görebilirsiniz, bu da bükümlü çift bağlantının parazit önleme ve radyasyonu azaltma açısından önemini gösterir.

9. Veri kablosu için, kabloda daha fazla topraklama kablosu düzenlemeye çalışın ve bu topraklama kablolarının kablo içinde eşit şekilde dağıtılmasını sağlayın; bu, döngü alanını etkili bir şekilde azaltabilir.

10. Bazı kartlar arası bağlantı hatları düşük frekanslı sinyaller olmasına rağmen, bu düşük frekanslı sinyaller çok fazla yüksek frekanslı gürültü (iletim ve radyasyon yoluyla) içerdiğinden, uygun şekilde yönetilmezse bu gürültüleri yaymak kolaydır.

11. Kablolama yaparken öncelikle büyük akım izlerini ve radyasyona yatkın izleri göz önünde bulundurun.

12. Anahtarlamalı güç kaynaklarında genellikle 4 akım döngüsü bulunur: giriş, çıkış, anahtarlama, serbest dönüş (Şekil 2). Bunların arasında, giriş ve çıkış akımı döngüleri neredeyse doğru akımdır, neredeyse hiç emi üretilmez, ancak kolayca bozulurlar; anahtarlama ve serbest akım döngüleri daha büyük di/dt'ye sahiptir ve bu da dikkat gerektirir.
Şekil 2, Buck devresinin akım döngüsü

13. Mos (igbt) tüpünün kapı tahrik devresi genellikle büyük bir di/dt içerir.

14. Paraziti önlemek için kontrol ve analog devreler gibi küçük sinyal devrelerini büyük akım, yüksek frekans ve yüksek gerilim devrelerinin içine yerleştirmeyin.

Devamı gelecek…..