Електромагнетне сметње (ЕМИ) у дизајну су дуго биле главна главобоља, посебно у аутомобилској области. Да би минимизирали ЕМИ што је више могуће, дизајнери обично дизајнирају шеме и цртају распореде како би смањили изворе буке смањењем подручја петље са високим ди/дт и прелазним стопама пребацивања.
Међутим, понекад, без обзира на то колико је пажљив распоред и шематски дизајн, још увек није могуће смањити спроведени ЕМИ на жељени ниво. То је зато што шум зависи не само од паразитних параметара кола већ и од јачине струје. Поред тога, акција отварања и затварања прекидача генерише дисконтинуалне струје, а ове дисконтинуалне струје стварају таласе напона на улазним кондензаторима, што повећава ЕМИ.
Због тога је неопходно користити неке друге методе за побољшање перформанси спроведених ЕМИ. Овај рад се фокусира на увођење улазних филтера за филтрирање буке или на додавање штитова за закључавање буке.
Слика 1 Шематска скица ЕМИ филтера
Слика 1 приказује поједностављени ЕМИ филтер, укључујући филтер заједничког режима (ЦМ) и филтер диференцијалног режима (ДМ). Типично, ДМ филтер се углавном користи за филтрирање шума мањег од 30МХз (ДМ шум), а ЦМ филтер се углавном користи за филтрирање буке од 30МХз до 100МХз (ЦМ шум). Међутим, оба филтера заправо обезбеђују извесно потискивање ЕМИ шума у целом фреквентном опсегу.
Слика 2 приказује шум улазног електрода без филтера, укључујући и позитивну и негативну буку, и означава вршни и просечан ниво ових шума. У овом случају, систем који се тестира углавном користи чип ЛМР14050ССКДДАРК1 за излаз од 5В/5А и за напајање следећег чипа ТПС65263КРХБРК1, који истовремено даје 1,5В/3А, 3,3В/2А и 1,8В/2А. Оба ова два чипа раде на фреквенцији пребацивања од 2.2МХз. Поред тога, спроведени ЕМИ стандард приказан на слици је ЦИСПР25 класа 5 (Ц5).
Слика 2 Карактеристике буке у стандарду Ц5 (без филтера)
Слика 3 приказује резултате ЕМИ са додатком ДМ филтера. Као што се може видети са слике, ДМ филтер смањује ДМ шум средњег опсега (2МХз до 30МХз) за скоро 35дБμВ/м. Поред тога, шум високог опсега (30МХз до 100МХз) је такође смањен, али и даље прелази гранични ниво. Ово је углавном због ограничене способности филтрирања ДМ филтера за ЦМ шум високе фреквенције.
Слика 3 Карактеристике буке у стандарду Ц5 (са ДМ филтером)
На слици 4 приказане су карактеристике буке са додатком ЦМ и ДМ филтера. У поређењу са сликом 3, додавање ЦМ филтера смањује ЦМ шум за скоро 20 дБ μВ/м. ЕМИ перформансе такође прелазе Ц5 стандард. И ЕМИ перформансе такође прелазе ЦИСПР25 Ц5 стандард.
Слика 4 Карактеристике буке према стандарду Ц5 (са ЦМ и ДМ филтерима)
На слици 5 приказане су карактеристике шума опсега ЦМ и ДМ филтера у различитим распоредима, где су филтери исти као на слици 4. Међутим, у поређењу са сликом 4, шум се повећава за око 10 дБ μВ/м на целој фреквенцији. опсега, а високофреквентни шум чак премашује просечну вредност стандарда ЦИСПР25 Ц5.
Слика 5 Карактеристике буке према Ц5 стандарду (са ЦМ и ДМ филтерима, различити распореди)
Разлика у резултатима буке између слика 4 и 5 је углавном због разлика у ожичењу ПЦБ-а, као што је приказано на слици 6. У ожичењу са слике 5 (десна страна слике 6), велики бакарни слој (ГНД) окружује ДМ филтер и формира неке паразитне капацитете са Вин поравнањем. Ове паразитске капацитивности обезбеђују ефикасан пут ниске импедансе за бајпас филтер високофреквентног сигнала. Стога, да би се максимизирале перформансе филтера, потребно је уклонити сву бакарну облогу око филтера, као што је приказано на левој страни ожичења на слици 6.
Слика 6 Различита ПЦБ ожичења
Поред додавања филтера, још један ефикасан начин за оптимизацију ЕМИ перформанси је додавање штитова. То је зато што метални штит спојен на ГНД спречава зрачење буке напоље. Слика 7 препоручује начин постављања штита. Штит покрива све компоненте на плочи.
Слика 8 приказује резултате ЕМИ након додавања филтера и штита. Као што је приказано, шум у целом фреквентном опсегу је скоро елиминисан штитом и ЕМИ перформансе су веома добре. Ово је углавном због чињенице да дуги улазни проводници, који су еквивалентни антени, спајају много зраченог шума, које штит изолује. У овом дизајну, ИФ шум је такође повезан са улазним водовима на овај начин.
Слика 7 3Д модел штампане плоче са заштитом
Слика 8 Карактеристике буке са стандардом Ц5 (са ЦМ, ДМ филтером и штитом)
На слици 9 су приказане и карактеристике буке са филтерима и штитовима. За разлику од слике 8, штит на слици 9 је метална кутија која се обавија око целе плоче и само су улазни каблови изложени. Упркос штиту, неки зрачени шум и даље може заобићи ЕМИ филтер и спојити се на струјне водове на штампаној плочи, што резултира лошијим карактеристикама буке него на слици 8. Занимљиво је да карактеристике буке у високофреквентном опсегу на сликама 4, 8 и 9 (ожичење истог распореда) су скоро идентичне. То је зато што са додатком ЕМИ филтера, шум високофреквентног опсега који се може повезати са улазном линијом скоро да не постоји.
Слика 9 Карактеристике буке према стандарду Ц5 (са ЦМ, ДМ филтером и заштићеном металном кутијом)
Укратко, додавање ЕМИ филтера или заштите може ефикасно побољшати ЕМИ перформансе. Међутим, у исто време, распоред и ожичење филтера и постављање штита треба пажљиво размотрити.
Основана 2010. године са 100 плус запослених и 8000 плус м2. фабрика независних имовинских права, како би се обезбедило стандардно управљање и остварили најекономичнији ефекти као и уштеда трошкова.
Поседује сопствени обрадни центар, квалификованог монтажера, тестера и КЦ инжењера, како би осигурао јаке способности за производњу, квалитет и испоруку НеоДен машина.
Више од 40 глобалних партнера покривених у Азији, Европи, Америци, Океанији и Африци, како би успешно опслуживали више од 10.000 корисника у целом свету, како би обезбедили бољу и бржу локалну услугу и брз одговор.
Вјешти и професионални инжењери подршке и услуга на енглеском језику, како би се осигурао брз одговор у року од 8 сати, рјешење пружа у року од 24 сата.
Јединствени међу свим кинеским произвођачима који су регистровали и одобрили ЦЕ од стране ТУВ НОРД-а.
НеоДен пружа доживотну техничку подршку и сервис за све НеоДен машине, штавише, редовно ажурирање софтвера засновано на искуствима коришћења и стварним свакодневним захтевима крајњих корисника.