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最小化電源模塊EMI的幾點指導原則

2020-06-30

隨著元件集成度越來越高,設備小型化,電子產品的EMI問題日漸嚴重。降低電源模塊EMI,可以降低EMI的危害,避免傳輸信號質量問題,對電路或設備造成干擾甚至破壞,設備不能滿足電磁兼容標準所規(guī)定的技術指標要求等問題。


以下為6點指導原則,僅參考:

1、對于所有應用程序,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)點的橫截面積,并最小化可能輻射的高電流節(jié)點的橫截面積,如來自共模電容的橫截面積。


2、保持電流回路較小,導體通過感應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,在PC板上找到元件。


3、EMI組件的位置至關重要,避免將轉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,還要過濾轉換器正在供電的所有電路。大多數通信機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,因為它可以減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計至關重要,因為它需要噪聲控制元件的最大效率。通常引線電容器在約80MHz時變?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)行設計,則應該提出嚴肅的問題。


5、傳導發(fā)射(CEDC/DC轉換器中的快速電壓和電流變化將導致模塊電源輸入端的傳導噪聲。邏輯負載的快速上升時間和下降時間將產生傳導噪聲,這些噪聲也會反射回輸入。傳導噪聲會產生電場和磁場,如果沒有正確配置電路,會產生噪聲。通常良好的布局和濾波器設計將最小化這種影響。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,還是設備之間的干擾,都是電磁騷擾能量從騷擾源耦合進敏感源的過程。能量的傳輸有兩個途徑,一個是沿著導體以電流形式傳輸,另一個是通過空間以電磁感應的方式傳輸。連接兩個電路(設備)之間的最主要導體就是電源線,因此電源線是導致電磁干擾問題的主要因素。在發(fā)生了電磁干擾問題時,無論是電路的層面還是設備的層面,應該首先檢查受擾電路(設備)的供電情況,看是不是有騷擾電壓,地線也是一個重要的騷擾傳播路徑。


為了保證設備正常穩(wěn)定運行,盡可能最小化電源模塊EMI非常重要。

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