المصدر: EETOP TI المجتمع (ti.eetop.cn)

الكاتب: مهندس TI Vental ماو

على طول، وتصميم التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) المشكلة أمر مقلق للغاية، وخاصة في قطاع السيارات. من أجل الحد من التداخل الكهرومغناطيسي قدر الإمكان، والمصممين في كثير من الأحيان في تصميم وتخطيط التخطيطي الرسم، عن طريق خفض دي عالية / دينارا للمنطقة حلقة وتبديل السرعة للحد من مصدر الضوضاء.

في بعض الأحيان، ومع ذلك، لا يهم كيف تخطيط دقيق والتصميم التخطيطي، لا يزال غير قادر على الحد من أجرى EMI إلى المستوى المطلوب. هذا ليس فقط لأن الضوضاء اعتمادا على parasitics الدائرة، ولكن أيضا مع شدة التيار. وعلاوة على ذلك، فإن افتتاح وتشغيل إغلاق التبديل لا تولد تيار مستمر، فإن هذه التيارات تنتج انقطاعات في التيار الكهربائي تموج المدخلات مكثف، وبالتالي زيادة EMI.

ولذلك، فمن الضروري استخدام بعض الطرق الأخرى لتحسين أداء EMI التي أجريت. ناقشت هذه الورقة مقدمة لتصفية إدخال لتصفية الضوضاء، وقضية الدرع لقفل أو زيادة الضوضاء.

رسم تخطيطي من FIG 1 EMI فلتر

الرقم 1 هو مرشح EMI مبسطة بما في ذلك وضع مشترك (CM) مرشحات واسطة (DM) مرشحات التفاضلية. عادة، DM مرشح الرئيسي لتصفية الضوضاء أقل من 30MHZ (الضوضاء DM)، CM مرشح الرئيسي لتصفية الضوضاء من 30MHZ إلى 100MHZ (الضوضاء CM). ولكن في الواقع، لديها حد معين سواء EMI الضوضاء فلتر للفرقة بأكملها.

يبين الشكل 2 والرصاص المدخلات بدون فلتر الضوضاء والضجيج بما في ذلك مستوى الذروة ضجيج الإيجابية والسلبية وتميز ومتوسط تلك الأصوات. حيث يستخدم النظام رقاقة اختبار أساسا LMR14050SSQDDARQ1 الناتج 5V / 5A، ولاحق إمدادات رقاقة TPS65263QRHBRQ1، في حين أن الناتج من 1.5V / 3A، 3.3V / 2A و1.8V / 2A. كل من رقائق تعمل على تردد التحول من 2.2MHz. وعلاوة على ذلك، يتم عرض معايير EMI موصل في FIG CISPR25 الدرجة 5 (C5). لمزيد من المعلومات حول النظام، يرجى الرجوع إلى SNVA810 الملاحظة التطبيق.

سمة الضوضاء (أي فلتر) في FIG 2 C5 قياسي

يبين الشكل 3 نتائج من إضافة فلتر DM EMI بعد. وكما يتبين من الشكل، مرشح توهين DM DM الضوضاء في النطاق (2MHz إلى 30MHZ) بالقرب 35dBV / م. وبالإضافة إلى ذلك انخفضت وتيرة عالية من الضوضاء (30MHZ إلى 100MHZ) أيضا، ولكن لا يزال يتجاوز مستوى الحد. هذا هو السبب الرئيسي لمرشح DM لتصفية محدودية قدرة CM الضوضاء عالية التردد.

FIG 3 C5 خصائص الضوضاء في مستوى (مع فلتر DM)

يبين الشكل (4) وزيادة خصائص الضوضاء CM ومرشح DM. مقارنة مع FIG 3، مرشح يقلل من زيادة الضوضاء CM CM بالقرب 20dBV / م. وأيضا وفقا لمعايير أداء EMI CISPR25 C5.

4 C5 FIG خصائص الضوضاء في مستوى (مع CM ومرشح DM)

5 يظهر الرقم المميز الضوضاء CM وDM فلتر مع تصاميم مختلفة، حيث التصفية هو نفس FIG. ومع ذلك، بالمقارنة مع FIG 4، والفرقة كلها من الزيادات الضوضاء في المتوسط حوالي 10dBV / م، وحتى عالية التردد تتجاوز الضوضاء القياسية CISPR25 C5.

سمة الضوضاء تحت FIG القياسية. 5 C5 (مع CM ومرشح DM، تصاميم مختلفة)

ومن المقرر أساسا إلى اختلاف PCB الأسلاك نتائج ضجيج مختلف بين FIG 4 و FIG 5، كما هو مبين في الشكل. 5 في نمط الأسلاك (الجانب الأيمن في FIG 6)، والنحاس كبير (GND) يحيط مرشحات DM، وفين وآثار تشكيل بعض السعة الطفيلية. وتوفر هذه السعة الطفيلية وانخفاض مسار مقاومة فعالة لارتفاع وتيرة تصفية إشارة الالتفافية. وفقا لذلك، من أجل تحقيق أقصى قدر من الأداء للمرشح، فمن الضروري إزالة جميع النحاس حول مرشح، والأسلاك 6 على الجانب الأيسر من FIG.

FIG 6 تخطيط PCB مختلفة

وبالإضافة إلى زيادة مرشح الخارجي، طريقة فعالة آخر هو زيادة EMI تحسين الأداء الدرع. وذلك لأن GND متصلا الدرع المعدني الخارجي الضوضاء الإشعاع يمكن منعها. أوصى FIG 7 طريقة وضع الدرع. يغطي الدرع بالضبط كل من لوحات المكون.

8 يبين الشكل النتائج بعد EMI الدرع وزيادة التصفية. كما هو مبين، والفرقة بأكملها من الضوضاء القضاء على درع كلها تقريبا، أداء EMI هو جيد جدا. ويرجع ذلك أساسا ما يعادل طول الهوائي الرصاص إدخال عدد كبير من الضوضاء الإشعاع يمكن زوجين، مجرد قطع الدرع منه. في هذا التصميم، وسوف يقترن الضوضاء تردد في هذا الطريق إلى الرصاص الإدخال.

نموذج PCB 3D من FIG 7 مع الدرع

FIG 8 C5 خصائص الضوضاء في مستوى (مع CM، DM، ومرشح درع)

كما يبين الشكل 9 خصائص مرشح من الفرقة ودرع الضوضاء. FIG 8 يختلف، في FIG 9 هو مربع الدرع المعدني، التفاف حولها المجلس بأكمله، وولدت فقط، ويتعرضون يؤدي الإدخال. حتى مع هذه الدرع، ولكن لا يزال يمكن تجاوز بعض الضوضاء الإشعاع وتصفية EMI جانب إلى خط كهرباء على PCB، الأمر الذي سيؤدي في خصائص الضوضاء أسوأ من ذلك من FIG. 8. ومن المثير للاهتمام، FIG 4، FIG 8 و FIG 9 (نفس التصميم) سمة الضوضاء هي تقريبا نفس النطاق الترددي. وذلك لأن الزيادة في تصفية EMI، ويمكن أن يقترن إلى ارتفاع وتيرة الضجيج الإشعاع سطر الإدخال يكاد يكون معدوما.

FIG 9 C5 خصائص الضوضاء في مستوى (مع CM، DM، والمعادن محمية فلتر مربع)

وباختصار، زيادة أو حماية مرشح EMI يمكن تحسين أداء EMI بشكل فعال. وفي الوقت نفسه، ومع ذلك، والتخطيط ووضع الدرع مرشح يتطلب دراسة متأنية.