In hege frekwinsje PCB board, in wichtiger soarte fan ynterferinsje is stromforsyningslûd. Troch systematysk analysearjen fan de skaaimerken en oarsaken fan macht lûd op hege-frekwinsje PCB boards, de skriuwer stelt foar in pear hiel effektive en ienfâldige oplossings yn kombinaasje mei engineering applikaasjes.

Analyse fan macht oanbod lûd

Stromforsyningslûd ferwiist nei it lûd dat wurdt generearre troch de stroomfoarsjenning sels of feroarsake troch steuring. De ynterferinsje wurdt manifestearre yn ‘e folgjende aspekten:

1) Ferdield lûd feroarsake troch de ynherinte impedânsje fan ‘e stroomfoarsjenning sels. Yn hege-frekwinsje circuits, macht oanbod lûd hat in gruttere ynfloed op hege-frekwinsje sinjalen. Dêrom is earst in leech-lûdskrêft nedich. In skjinne grûn is like wichtich as in skjinne enerzjyboarne. De macht karakteristyk wurdt werjûn as yn figuer 1.

Power golffoarm

As kin sjoen wurde út figuer 1, de macht oanbod ûnder ideale omstannichheden hat gjin impedance, dus der is gjin lûd. Lykwols, de eigentlike macht oanbod hat in bepaalde impedance, en de impedânsje wurdt ferdield op de hiele macht oanbod, dêrom, lûd sil ek wurde boppe op ‘e macht oanbod. Dêrom, de impedance fan ‘e macht oanbod moat wurde fermindere safolle mooglik, en it is it bêste te hawwen in tawijd macht laach en grûn laach. Yn hege-frekwinsje circuit design, it is oer it algemien better te ûntwerpen de macht oanbod yn de foarm fan in laach as yn de foarm fan in bus, sadat de lus kin altyd folgje it paad mei de minste impedance. Dêrneist moat de macht board ek soargje foar in sinjaal lus foar alle oanmakke en ûntfongen sinjalen op de PCB, sadat de sinjaal lus kin wurde minimalisearre, dêrmei ferminderjen fan lûd.

2) Common modus fjild ynterferinsje. Ferwiist nei it lûd tusken de stroomfoarsjenning en de grûn. It is de ynterferinsje feroarsake troch de gewoane modusspanning feroarsake troch de lus dy’t wurdt foarme troch it ynterfere circuit en it mienskiplike ferwizingsflak fan in bepaalde stroomfoarsjenning. De wearde hinget ôf fan it relative elektryske fjild en magnetysk fjild. De sterkte hinget ôf fan ‘e sterkte. Lykas werjûn yn figuer 2.

Common modus ynterferinsje

Op dit kanaal sil in drip yn Ic in gewoane modusspanning feroarsaakje yn ‘e searjestromlus, wat sil beynfloedzje op it ûntfangende diel. As it magnetysk fjild dominant is, is de wearde fan ‘e gewoane modusspanning generearre yn’ e searje grûnlus:

Common modus voltage

Yn formule (1), ΔB is de feroaring yn magnetyske flux tichtens, Wb / m2; S is it gebiet, m2.

As it in elektromagnetysk fjild is, as de wearde fan it elektryske fjild bekend is, is syn yndusearre spanning

Induktive spanning

Fergeliking (2) jildt algemien foar L = 150 / F of minder, wêrby’t F de frekwinsje fan elektromagnetyske weagen yn MHz is.

De ûnderfining fan de auteur is: As dizze limyt wurdt oerskreden, kin de berekkening fan ‘e maksimale yndusearre spanning wurde ferienfâldige nei:

Maksimum induced voltage

3) Differinsjaal modus fjild ynterferinsje. Ferwiist nei de ynterferinsje tusken de stroomfoarsjenning en de ynfier- en útfierkrêftlinen. Yn ‘e eigentlike PCB-ûntwerp fûn de auteur dat har oanpart yn’ e stroomfoarsjenningslûd heul lyts is, dus it is net nedich om it hjir te besprekken.

4) Inter-line ynterferinsje. Ferwiist nei ynterferinsje tusken krêftlinen. As d’r ûnderlinge kapasitânsje C en ûnderlinge induktânsje M1-2 binne tusken twa ferskillende parallelle sirkwy, as d’r spanning VC en aktuele IC binne yn ‘e ynterferinsjeboarnekring, sil it ynterfereare circuit ferskine:

A. De spanning keppele troch kapasitive impedânsje is

Voltage keppele troch kapasitive impedânsje

Yn formule (4) is RV de parallelle wearde fan ‘e near-end wjerstân en de fier-ein wjerstân fan’ e interfered circuit.

B. Series ferset troch inductive coupling

Serieresistinsje troch induktive koppeling

As d’r mienskiplike moduslûd is yn ‘e ynterferinsjeboarne, nimt de line-to-line ynterferinsje oer it algemien de foarm fan mienskiplike modus en differinsjaalmodus.

5) Power line coupling. It ferwiist nei it ferskynsel dat nei’t it AC- as DC-netsnoer ûnderwurpen is oan elektromagnetyske ynterferinsje, it stroomsnoer de ynterferinsje oerbringt nei oare apparaten. Dit is de yndirekte ynterferinsje fan lûd fan ‘e stroomfoarsjenning nei it hege frekwinsje-sirkwy. Dêrby moat opmurken wurde dat it lûd fan ‘e macht oanbod net needsaaklikerwize oanmakke troch himsels, mar kin ek wêze it lûd feroarsake troch eksterne ynterferinsje, en dan boppe dit lûd mei it lûd oanmakke troch himsels (strieling of conduction) te bemuoie mei oare circuits of apparaten.

Tsjin maatregels om lûd-ynterferinsje fan stroomfoarsjenning te eliminearjen

Mei it each op ‘e ferskate manifestaasjes en oarsaken fan lûd-ynterferinsje fan’ e stroomfoarsjenning dy’t hjirboppe analysearre binne, kinne de betingsten wêryn’t it optreedt op in rjochte manier wurde ferneatige, en de ynterferinsje fan lûd fan ‘e stroomfoarsjenning kin effektyf wurde ûnderdrukt. De oplossings binne as folget: 1) Jou omtinken oan de trochrinnende gatten op it boerd. De trochgeande gat fereasket in iepening op ‘e macht laach wurde etste foar in ferlitte romte foar de trochgong gat troch. As de iepening fan ‘e macht laach is te grut, it sil ûnûntkomber beynfloedzje de sinjaal lus, it sinjaal wurdt twongen om te bypass, it loop gebiet sil tanimme, en it lûd sil tanimme. Tagelyk, as guon sinjaal rigels binne konsintrearre tichtby de iepening en diele dizze lus, de mienskiplike impedance sil feroarsaakje crosstalk. Sjoch figuer 3.

Bypass it mienskiplike paad fan it sinjaal circuit

2) Genôch grûn triedden binne nedich foar de ferbining triedden. Elk sinjaal moat in eigen tawijd sinjaallus hawwe, en it lusgebiet fan it sinjaal en de lus is sa lyts mooglik, dat wol sizze, it sinjaal en de lus moatte parallel wêze.

3) Pleats in stromforsyningslûdfilter. It kin it lûd yn ‘e stroomfoarsjenning effektyf ûnderdrukke en de anty-ynterferinsje en feiligens fan it systeem ferbetterje. En it is in twa-wei radiofrekwinsjefilter, dat net allinich de lûdynterferinsje kin filterje dy’t ynfierd wurdt fan ‘e machtline (om ynterferinsje fan oare apparatuer foar te kommen), mar ek it troch himsels genereare lûd filterje (om ynterferinsje mei oare apparatuer te foarkommen). ), en bemuoie mei de serial modus mienskiplike modus. Beide hawwe in remmende effekt.

4) Power isolaasje transformator. Skied de macht lus of de mienskiplike modus grûn lus fan ‘e sinjaal kabel, it kin effektyf isolearje de mienskiplike modus lus stroom generearre yn de hege frekwinsje.

5) Stromforsyningsregulator. It werheljen fan in skjinnere stroomfoarsjenning kin it lûdnivo fan ‘e stroomfoarsjenning sterk ferminderje.

6) Wiring. De ynfier- en útfierlinen fan ‘e stroomfoarsjenning moatte net op’ e râne fan ‘e dielektrike boerd lein wurde, oars is it maklik om strieling te generearjen en te bemuoien mei oare circuits of apparatuer.

7) De analoge en digitale stroomfoarsjenning moatte wurde skieden. Hege frekwinsje apparaten binne oer it algemien tige gefoelich foar digitale lûd, dus de twa moatte wurde skieden en ferbûn by de yngong fan de macht oanbod. As it sinjaal sawol analoge as digitale dielen moat oerspanje, kin in lus by de sinjaalspan pleatst wurde om it lusgebiet te ferminderjen. Lykas werjûn yn figuer 4.

Pleats in lus by de sinjaalkrúspunt om it lusgebiet te ferminderjen

8) Foarkom oerlaapjen fan aparte macht foarrieden tusken ferskillende lagen. Stagger se safolle mooglik, oars wurdt de macht oanbod lûd maklik keppele troch parasitêr capacitance.

9) Isolearje gefoelige komponinten. Guon komponinten, lykas fase-beskoattele loops (PLL), binne tige gefoelich foar macht oanbod lûd. Hâld se sa fier mooglik fan ‘e stroomfoarsjenning.

10) Pleats de macht cord. Om de sinjaallus te ferminderjen, kin it lûd wurde fermindere troch de krêftline oan ‘e râne fan’ e sinjaalline te pleatsen, lykas werjûn yn figuer 5.

Plak de macht cord neist it sinjaal line

11) Om foar te kommen dat it lûd fan ‘e stroomfoarsjenning ynterferearret mei it circuit board en it opboude lûd feroarsake troch eksterne ynterferinsje oan’ e stroomfoarsjenning, kin in bypasskondensator wurde ferbûn oan ‘e grûn yn’ e ynterferinsjepaad (útsein foar strieling), sadat it lûd kin wurde omgien nei de grûn om foar te kommen Interfere mei oare apparatuer en apparaten.

Stromforsyningslûd wurdt direkt of yndirekt generearre út ‘e stroomfoarsjenning en interferes mei it circuit. By it ûnderdrukken fan syn ynfloed op it circuit moat in algemien prinsipe wurde folge. Oan de iene kant moat it lûd fan de stroomfoarsjenning safolle mooglik foarkommen wurde. De ynfloed fan it circuit, oan ‘e oare kant, moat ek de ynfloed fan’ e bûtenwrâld of it circuit op ‘e stroomfoarsjenning minimalisearje, om it lûd fan’ e stroomfoarsjenning net te fergrutsjen.