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最小化電源模塊EMI的幾點(diǎn)指導(dǎo)原則

2020-06-30

隨著元件集成度越來越高,設(shè)備小型化,電子產(chǎn)品的EMI問題日漸嚴(yán)重。降低電源模塊EMI,可以降低EMI的危害,避免傳輸信號質(zhì)量問題,對電路或設(shè)備造成干擾甚至破壞,設(shè)備不能滿足電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)要求等問題。


以下為6點(diǎn)指導(dǎo)原則,僅參考:

1、對于所有應(yīng)用程序,沒有一種完美的EMI策略,但事先的一些基本思想可以使任務(wù)變得更加容易。第一步是確保組件的位置最小化噪音。如去耦電容應(yīng)盡可能靠近電源模塊,尤其是XY電容。使用接地層來最小化輻射耦合,最小化敏感節(jié)點(diǎn)的橫截面積,并最小化可能輻射的高電流節(jié)點(diǎn)的橫截面積,如來自共模電容的橫截面積。


2、保持電流回路較小,導(dǎo)體通過感應(yīng)和輻射耦合能量的能力通過較小的環(huán)路降低,環(huán)路起到天線的作用。對于成對的銅印刷電路板(PC),使用寬(低阻抗)在干擾源處定位濾波器,基本上盡可能靠近電源模塊。應(yīng)選擇濾波器元件值,并考慮到所需的衰減頻率范圍。如電容器在某個(gè)頻率下是自諧振的,超過該頻率它們看起來是電感性的,使旁路電容引線盡可能短。 在考慮到噪聲源與潛在易受影響電路的接近程度時(shí),在PC板上找到元件。


3、EMI組件的位置至關(guān)重要,避免將轉(zhuǎn)換器放在靠近濾波器的位置,以避免噪聲耦合回濾波器。不僅僅是要過濾電源,還要過濾轉(zhuǎn)換器正在供電的所有電路。大多數(shù)通信機(jī)柜在卡級別使用盡可能多的本地過濾,然后在電源模塊輸入上使用另一個(gè)過濾器。


4、表面貼裝模塊與通孔模塊的比較,表面貼裝器件(SMD)在處理射頻能量方面比含鉛器件更好,因?yàn)樗梢詼p少電感和更緊密的元件放置。由于SMD的物理尺寸減小,后者是可能的。這對于雙層電路板設(shè)計(jì)至關(guān)重要,因?yàn)樗枰肼暱刂圃淖畲笮?。通常引線電容器在約80MHz時(shí)變?yōu)樽灾C振(比電容變得更具電感性)。由于需要控制80 MHz以上的噪聲,因此,如果僅使用通孔元件執(zhí)行設(shè)計(jì),則應(yīng)該提出嚴(yán)肅的問題。


5、傳導(dǎo)發(fā)射(CEDC/DC轉(zhuǎn)換器中的快速電壓和電流變化將導(dǎo)致模塊電源輸入端的傳導(dǎo)噪聲。邏輯負(fù)載的快速上升時(shí)間和下降時(shí)間將產(chǎn)生傳導(dǎo)噪聲,這些噪聲也會反射回輸入。傳導(dǎo)噪聲會產(chǎn)生電場和磁場,如果沒有正確配置電路,會產(chǎn)生噪聲。通常良好的布局和濾波器設(shè)計(jì)將最小化這種影響。為了更好地理解CE的來源,發(fā)射被分類為差分(對稱)或共同(非對稱)模式噪聲。


6、無論是電路直接的干擾,還是設(shè)備之間的干擾,都是電磁騷擾能量從騷擾源耦合進(jìn)敏感源的過程。能量的傳輸有兩個(gè)途徑,一個(gè)是沿著導(dǎo)體以電流形式傳輸,另一個(gè)是通過空間以電磁感應(yīng)的方式傳輸。連接兩個(gè)電路(設(shè)備)之間的最主要導(dǎo)體就是電源線,因此電源線是導(dǎo)致電磁干擾問題的主要因素。在發(fā)生了電磁干擾問題時(shí),無論是電路的層面還是設(shè)備的層面,應(yīng)該首先檢查受擾電路(設(shè)備)的供電情況,看是不是有騷擾電壓,地線也是一個(gè)重要的騷擾傳播路徑。


為了保證設(shè)備正常穩(wěn)定運(yùn)行,盡可能最小化電源模塊EMI非常重要。

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