Anailís agus frithbhearta torainn an tsoláthair chumhachta i ndearadh PCB

Torann dáilte de bharr impedance bunúsach an tsoláthair chumhachta. I gciorcaid ardmhinicíochta, bíonn tionchar níos mó ag torann an tsoláthair chumhachta ar chomharthaí ardmhinicíochta. Dá bhrí sin, teastaíonn soláthar cumhachta íseal-torainn ar dtús. Tá talamh glan chomh tábhachtach le soláthar cumhachta glan; cur isteach réimse mód coitianta. Tagraíonn sé don torann idir an soláthar cumhachta agus an talamh. Is é an cur isteach is cúis leis an voltas mód coiteann de bharr na lúibe a chruthaíonn an ciorcad cur isteach agus dromchla tagartha comónta soláthar cumhachta áirithe. Braitheann a luach ar an réimse leictreach coibhneasta agus an réimse maighnéadach. Braitheann an neart ar an neart.

In PCB ardmhinicíochta, cineál cur isteach níos tábhachtaí ná torann an tsoláthair chumhachta. Trí anailís chórasach a dhéanamh ar shaintréithe agus ar chúiseanna torainn chumhachta ar bhoird PCB ardmhinicíochta, in éineacht le feidhmchláir innealtóireachta, moltar roinnt réiteach an-éifeachtach agus simplí.

ipcb

Anailís ar thorann an tsoláthair chumhachta

Tagraíonn torann an tsoláthair chumhachta don torann a ghineann an soláthar cumhachta féin nó a tharlaíonn de bharr suaitheadh. Léirítear an cur isteach sna gnéithe seo a leanas:

1) Torann dáilte de bharr impedance bunúsach an tsoláthair chumhachta féin. I gciorcaid ardmhinicíochta, bíonn tionchar níos mó ag torann an tsoláthair chumhachta ar chomharthaí ardmhinicíochta. Dá bhrí sin, teastaíonn soláthar cumhachta íseal-torainn ar dtús. Tá talamh glan chomh tábhachtach le foinse cumhachta glan.

Go hidéalach, níl aon bhac ar an soláthar cumhachta, mar sin níl aon torann ann. Mar sin féin, tá impedance áirithe ag an soláthar cumhachta iarbhír, agus déantar an impedance a dháileadh ar an soláthar cumhachta ar fad. Dá bhrí sin, déanfar torann a fhorchur ar an soláthar cumhachta. Dá bhrí sin, ba cheart impedance an tsoláthair chumhachta a laghdú a oiread agus is féidir, agus is fearr ciseal cumhachta tiomnaithe agus ciseal talún a bheith ann. I ndearadh ciorcad ardmhinicíochta, is fearr i gcoitinne an soláthar cumhachta a dhearadh i bhfoirm sraithe ná i bhfoirm bus, ionas gur féidir leis an lúb an cosán a leanúint i gcónaí leis an impedance is lú. Ina theannta sin, caithfidh an bord cumhachta lúb comhartha a sholáthar do gach comhartha a ghintear agus a fhaightear ar an PCB, ionas gur féidir an lúb comhartha a íoslaghdú, agus ar an gcaoi sin an torann a laghdú.

2) Cúpláil líne chumhachta. Tagraíonn sé don fheiniméan tar éis don chorda cumhachta AC nó DC cur isteach leictreamaighnéadach a tharchur, tarchuireann an corda cumhachta an trasnaíocht chuig gairis eile. Seo cur isteach indíreach torainn an tsoláthair chumhachta ar an gciorcad ardmhinicíochta. Ba chóir a thabhairt faoi deara nach gá go gcruthóidh torann an tsoláthair chumhachta leis féin, ach d’fhéadfadh gurb é sin an torann a tharlódh trí chur isteach seachtrach, agus ansin an torann seo a fhorchur leis an torann a ghineann sé féin (radaíocht nó seoladh) chun cur isteach ar chiorcaid eile nó feistí.

3) Cur isteach réimse mód coiteann. Tagraíonn sé don torann idir an soláthar cumhachta agus an talamh. Is é an cur isteach is cúis leis an voltas mód coiteann de bharr na lúibe a chruthaíonn an ciorcad cur isteach agus dromchla tagartha comónta soláthar cumhachta áirithe. Braitheann a luach ar an réimse leictreach coibhneasta agus an réimse maighnéadach. Braitheann an neart ar an neart.

Ar an gcainéal seo, beidh titim i Ic ina chúis le voltas mód coitianta i lúb reatha na sraithe, a rachaidh i bhfeidhm ar an gcuid glactha. Má tá an réimse maighnéadach ceannasach, is é luach na voltais mód coitianta a ghintear i lúb talún na sraithe:

Is é Vcm = – (△ B / △ t) × S (1) ΔB san fhoirmle (1) an t-athrú ar dhéine ionduchtaithe maighnéadach, Wb / m2; Is é S an limistéar, m2.

Más réimse leictreamaighnéadach é, nuair is eol a luach réimse leictreach, is é a voltas spreagtha:

Vcm = (L × h × F × E / 48) (2)

De ghnáth baineann cothromóid (2) le L = 150 / F nó níos lú, i gcás gurb é F minicíocht na dtonnta leictreamaighnéadacha i MHz.

Má sháraítear an teorainn seo, is féidir ríomh na huasvoltais spreagtha a shimpliú chun:

Vcm = 2 × h × E (3) 3) Cur isteach réimse mód difreálach. Tagraíonn sé don chur isteach idir an soláthar cumhachta agus na línte cumhachta ionchuir agus aschuir. I ndearadh iarbhír PCB, fuair an t-údar go bhfuil a chion i dtorann an tsoláthair chumhachta an-bheag, mar sin ní gá é a phlé anseo.

4) Cur isteach idirlíne. Tagraíonn sé do chur isteach idir línte cumhachta. Nuair a bhíonn toilleas frithpháirteach C agus ionduchtú frithpháirteach M1-2 idir dhá chiorcad comhthreomhara éagsúla, má tá voltas VC agus IC reatha sa chiorcad foinse cur isteach, beidh an ciorcad cur isteach le feiceáil:

a. Is é an voltas in éineacht leis an impedance capacitive

Vcm = Rv * C1-2 * △ Vc / △ t (4)

I bhfoirmle (4), is é Rv luach comhthreomhar na frithsheasmhachta gar-deireadh agus friotaíocht ceann fada an chiorcaid idirghabhála.

b. Friotaíocht sraithe trí chúpláil ionduchtach

V = M1-2 * △ Ic / △ t (5)

Má tá torann mód coitianta san fhoinse cur isteach, is gnách go mbíonn an trasnaíocht líne go líne i bhfoirm mód coitianta agus mód difreálach.

Frithbhearta chun cur isteach torainn sa soláthar cumhachta a dhíchur

I bhfianaise na léiriú agus na cúiseanna éagsúla a bhaineann le cur isteach torainn sa soláthar cumhachta a ndearnadh anailís orthu thuas, is féidir na coinníollacha faoina dtarlaíonn siad a scriosadh ar bhealach spriocdhírithe, agus is féidir cur isteach torainn an tsoláthair chumhachta a chur faoi chois go héifeachtach. Is iad na réitigh:

1) Tabhair aird ar na trí phoill ar an gclár. Éilíonn an poll tríd go n-osclaítear oscailt ar an gciseal cumhachta chun spás a fhágáil don pholl tríd chun dul tríd. Má tá oscailt an chiseal cumhachta ró-mhór, beidh tionchar dosheachanta aige ar an lúb comhartha, cuirfear iallach ar an gcomhartha seachbhóthar, méadóidh an limistéar lúb, agus méadóidh an torann. Ag an am céanna, má tá roinnt línte comhartha comhchruinnithe in aice leis an oscailt agus an lúb seo a roinnt, beidh an impedance coitianta ina chúis le crosstalk.

2) Cuir scagaire torainn soláthair chumhachta. Féadann sé an torann taobh istigh den soláthar cumhachta a bhaint go héifeachtach agus frith-chur isteach agus sábháilteacht an chórais a fheabhsú. Agus is scagaire minicíochta raidió dhá bhealach é, a fhéadann ní amháin an cur isteach torainn a thugtar isteach ón líne chumhachta a scagadh (chun cur isteach ó threalamh eile a chosc), ach freisin an torann a ghineann sé féin a scagadh (chun cur isteach ar threalamh eile a sheachaint. ), agus cur isteach ar mhodh coiteann an mhodha sraitheach. Tá éifeacht choisctheach ag an dá cheann.

3) Claochladán aonrúcháin cumhachta. Deighil an lúb cumhachta nó lúb talún mód coiteann an chábla comhartha, féadann sé an sruth lúb mód coitianta a ghintear san minicíocht ard a leithlisiú go héifeachtach.

4) Rialtóir soláthair cumhachta. Má dhéantar soláthar cumhachta níos glaine a aisghabháil is féidir leibhéal torainn an tsoláthair chumhachta a laghdú go mór.

5) Sreangú. Níor cheart línte ionchuir agus aschuir an tsoláthair chumhachta a leagan ar imeall an bhoird tréleictreach, ar shlí eile is furasta radaíocht a ghiniúint agus cur isteach ar chiorcaid nó ar threalamh eile.

6) Soláthairtí cumhachta analógacha agus digiteacha ar leithligh. De ghnáth bíonn feistí ardmhinicíochta an-íogair maidir le torann digiteach, mar sin ba chóir an dá cheann a scaradh agus a nascadh le chéile ag bealach isteach an tsoláthair chumhachta. Más gá don chomhartha dul trasna páirteanna analógacha agus digiteacha araon, is féidir lúb a chur ag réise na comhartha chun an limistéar lúb a laghdú.

7) Seachain forluí soláthairtí cumhachta ar leithligh idir sraitheanna éagsúla. Stagger iad a oiread agus is féidir, ar shlí eile is furasta torann an tsoláthair chumhachta a chúpláil trí toilleas seadánacha.

8) Comhpháirteanna íogaire a leithlisiú. Tá roinnt comhpháirteanna, mar lúb céim-ghlasáilte (PLL), an-íogair do thorann an tsoláthair chumhachta. Coinnigh iad chomh fada ón soláthar cumhachta agus is féidir.

9) Teastaíonn sreanga talún leordhóthanacha do na sreanga ceangail. Caithfidh a lúb comhartha tiomnaithe féin a bheith ag gach comhartha, agus tá limistéar lúb na comhartha agus na lúibe chomh beag agus is féidir, is é sin le rá, caithfidh an comhartha agus an lúb a bheith comhthreomhar.

10) Cuir an corda cumhachta. D’fhonn an lúb comhartha a laghdú, is féidir an torann a laghdú tríd an líne chumhachta a chur ar imeall na líne comhartha.

11) D’fhonn cosc ​​a chur ar thorann an tsoláthair chumhachta cur isteach ar an gclár ciorcad agus an torann carntha de bharr cur isteach seachtrach ar an soláthar cumhachta, is féidir toilleoir seachbhóthar a nascadh leis an talamh sa chosán cur isteach (seachas radaíocht), ionas go mbeidh is féidir an torann a sheachbhóthar go talamh chun Cur isteach ar threalamh agus ar fheistí eile a sheachaint.

i gcrích

Gintear torann an tsoláthair chumhachta go díreach nó go hindíreach ón soláthar cumhachta agus cuireann sé isteach ar an gciorcad. Agus a thionchar ar an gciorcad á shochtadh, ba cheart prionsabal ginearálta a leanúint. Ar thaobh amháin, ba cheart torann an tsoláthair chumhachta a chosc a oiread agus is féidir. Ar an láimh eile, ba cheart go ndéanfadh tionchar an chiorcaid tionchar an domhain lasmuigh nó an chiorcaid ar an soláthar cumhachta a íoslaghdú, ionas nach gcuirfeadh sé torann an tsoláthair chumhachta in olcas.