隨著世界的多元化發(fā)展,我們的生活在不斷變化,包括我們接觸到的各種電子產(chǎn)品。然后,您一定不知道這些產(chǎn)品的某些組件,例如電源的EMI。
許多模塊具有五面屏蔽,可以有效抑制相鄰組件的輻射。通常,面向印刷電路板(PC)的第六面不被屏蔽,但建議將接地層放置在轉(zhuǎn)換器下方并將其連接到外殼。這種方法是控制轉(zhuǎn)換器發(fā)射的EMI的最佳方法。隨著電路的集成和模塊化,電路分析和設(shè)計可以說是系統(tǒng)分析和設(shè)計。未來對EMI解決方案的研究將對電子產(chǎn)品性能的提高產(chǎn)生重大影響。隨著電子產(chǎn)品的日益普及以及對電磁危險的逐漸認(rèn)識,減少電磁干擾EMI已成為當(dāng)前電子科學(xué)界的重要課題。讓我們分析一下如何降低電源模塊的EMI。
模塊電源產(chǎn)品通常設(shè)計為通過國際無線電干擾特別委員會或CISPR和聯(lián)邦通信委員會(FCC)的標(biāo)準(zhǔn)。 CISPR標(biāo)準(zhǔn)通常僅涉及電磁兼容性(EMC)排放測試方法和限制。通常,電源模塊具有五面屏蔽,可以有效地抑制相鄰組件的輻射。但是,面對印刷電路板(PC)的第六面沒有被屏蔽。建議將接地層放置在轉(zhuǎn)換器下方,并將其連接到外殼,以控制轉(zhuǎn)換器的EMI輻射。例如,電源模塊采用金屬屏蔽結(jié)構(gòu),制造商可以提供CE和RE數(shù)據(jù)表曲線,而基本的電鍍轉(zhuǎn)換器可以提供更好的近場B場輻射防護。在大多數(shù)頻率下,基板轉(zhuǎn)換器的噪聲比開放框架設(shè)計的噪聲低約10dB /μM。
降低EMI解決方案分析:
穩(wěn)壓器會衰減通過電源的傳導(dǎo)和輻射能量,因此電源設(shè)計人員可以放心地使用它。最小化CE的另一種方法是使模塊的電壓路徑彼此相鄰并平行。對稱始終是減少CE和EMI的好方法。它下面有一個接地層,或者可以將多條路徑堆疊在一起。這類似于以雙絞線配置運行兩根導(dǎo)線,最適合消除共模噪聲。避免在較大的環(huán)路中運行電路路徑,因為環(huán)路將充當(dāng)天線。保持靠近電源線,這將最小化環(huán)路面積并保持RE低。
可能還需要一個外部輸入或輸出濾波器。在這種情況下,必須避免雜散電感和濾波器電容的不利影響,否則可能導(dǎo)致整個電源系統(tǒng)不穩(wěn)定或性能下降。
濾波器的諧振頻率顯示為ωf,其峰值與濾波器的阻尼比成正比。因此,如果其最大阻抗接近電源模塊的阻抗,則阻尼不充分的濾波器極有可能引起振蕩。轉(zhuǎn)換器輸出濾波器的諧振頻率顯示為ωo,任何外部輸出濾波器都會改變它。穩(wěn)健而穩(wěn)定的設(shè)計組合是將濾波器設(shè)計為使其峰值輸出阻抗(濾波器的諧振頻率)比電源模塊的輸入阻抗(電源的諧振頻率)低十倍或更多倍。 。模塊的輸出濾波器與任何外部輸出濾波器組合在一起。
X電容器連接在線路相位之間,可以有效抵抗對稱干擾(差分模式)。 Y電容器是EMI電容器,它們從輸入電源饋送到機箱接地,可以有效抵抗非對稱干擾(共模)。有時它們也從每個轉(zhuǎn)換器的電源輸出端子連接到機箱接地。
同步電源模塊的優(yōu)勢在于,它可以消除由兩個或更多個以彼此接近的頻率運行的設(shè)備產(chǎn)生的拍頻。如果我們可以以相同的頻率運行多個電源模塊,則所產(chǎn)生的任何EMC輻射都將具有相似的頻譜密度,從而更容易濾除該特定頻率。當(dāng)然,模塊電源必須具有SYNCH引腳才能施加外部頻率。某些模塊可以訪問內(nèi)部振蕩器,然后該振蕩器可用于驅(qū)動主/從配置中其他模塊的SYNCH引腳。
有時將電源模塊或其他磁性組件(例如,變壓器和電感器)旋轉(zhuǎn)90°可以改善電源設(shè)計的EMI性能。甚至細(xì)微的設(shè)計更改也可能導(dǎo)致電源的EMI高于必要的EMI。設(shè)計人員需要了解噪聲的來源以及如何將噪聲降低到可接受的范圍。在研究和設(shè)計過程中,必須存在此類問題,這要求我們的科研工作者不斷總結(jié)設(shè)計過程中的經(jīng)驗,以促進產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新。