- 04
- Nov
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկի վերլուծություն և հակազդեցություն բարձր հաճախականությամբ PCB նախագծման գործընթացում
In բարձր հաճախականությամբ PCB տախտակ, միջամտության ավելի կարևոր տեսակ է էլեկտրամատակարարման աղմուկը: Համակարգված կերպով վերլուծելով բարձր հաճախականությամբ PCB տախտակների վրա հոսանքի աղմուկի բնութագրերն ու պատճառները՝ հեղինակը առաջ է քաշում մի քանի շատ արդյունավետ և պարզ լուծումներ՝ ինժեներական հավելվածների հետ համատեղ:
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկի վերլուծություն
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկը վերաբերում է այն աղմուկին, որն առաջանում է հենց սնուցման աղբյուրից կամ առաջանում է անկարգությունների հետևանքով: Միջամտությունը դրսևորվում է հետևյալ ասպեկտներով.
1) բաշխված աղմուկը, որն առաջանում է բուն էլեկտրամատակարարման ներհատուկ դիմադրության պատճառով. Բարձր հաճախականության սխեմաներում էլեկտրամատակարարման աղմուկն ավելի մեծ ազդեցություն ունի բարձր հաճախականության ազդանշանների վրա: Հետեւաբար, նախ անհրաժեշտ է ցածր աղմուկի էլեկտրամատակարարում: Մաքուր հողը նույնքան կարևոր է, որքան մաքուր էներգիայի աղբյուրը: Հզորության բնութագիրը ցույց է տրված Նկար 1-ում:
Հզորության ալիքի ձև
Ինչպես երևում է Նկար 1-ից, իդեալական պայմաններում էլեկտրամատակարարումը չունի դիմադրություն, ուստի աղմուկ չկա: Այնուամենայնիվ, փաստացի էլեկտրամատակարարումը ունի որոշակի դիմադրություն, և դիմադրությունը բաշխվում է ամբողջ սնուցման վրա, հետևաբար, աղմուկը նույնպես կբարձրանա էլեկտրամատակարարման վրա: Հետևաբար, էլեկտրամատակարարման դիմադրությունը պետք է հնարավորինս կրճատվի, և ավելի լավ է ունենալ հատուկ ուժային շերտ և հողաշերտ: Բարձր հաճախականությամբ սխեմայի նախագծման մեջ, ընդհանուր առմամբ, ավելի լավ է սնուցման աղբյուրը նախագծել շերտի, քան ավտոբուսի տեսքով, որպեսզի հանգույցը միշտ կարողանա հետևել ճանապարհին նվազագույն դիմադրությամբ: Բացի այդ, հոսանքի տախտակը պետք է նաև ազդանշանային հանգույց ապահովի PCB-ի վրա ստեղծված և ստացված բոլոր ազդանշանների համար, որպեսզի ազդանշանի հանգույցը նվազագույնի հասցվի՝ դրանով իսկ նվազեցնելով աղմուկը:
2) Ընդհանուր ռեժիմի դաշտային միջամտություն: Անդրադառնում է էլեկտրամատակարարման և գետնի միջև եղած աղմուկին: Դա ընդմիջում է, որն առաջանում է ընդհանուր ռեժիմի լարման պատճառով, որը առաջանում է ընդհատվող սխեմայի և որոշակի էլեկտրամատակարարման ընդհանուր հղման մակերևույթի կողմից ձևավորված օղակի կողմից: Դրա արժեքը կախված է հարաբերական էլեկտրական դաշտից և մագնիսական դաշտից: Ուժը կախված է ուժից։ Ինչպես ցույց է տրված Նկար 2-ում:
Ընդհանուր ռեժիմի միջամտություն
Այս ալիքում Ic-ի անկումը կառաջացնի սովորական ռեժիմի լարման շարքի հոսանքի հանգույցում, որը կազդի ընդունող մասի վրա: Եթե մագնիսական դաշտը գերիշխող է, ապա ընդհանուր ռեժիմի լարման արժեքը, որը ստեղծվում է սերիայի հողային հանգույցում, հետևյալն է.
Ընդհանուր ռեժիմի լարում
Բանաձևում (1) ΔB-ն մագնիսական հոսքի խտության փոփոխությունն է՝ Wb/m2; S-ն տարածքն է, m2:
Եթե դա էլեկտրամագնիսական դաշտ է, երբ հայտնի է նրա էլեկտրական դաշտի արժեքը, դրա ինդուկտիվ լարումն է
Ինդուկտիվ լարում
Հավասարումը (2) ընդհանուր առմամբ կիրառվում է L=150/F կամ ավելի քիչ, որտեղ F-ը էլեկտրամագնիսական ալիքների հաճախականությունն է ՄՀց-ում:
Հեղինակի փորձը հետևյալն է. Եթե այս սահմանը գերազանցվի, ապա առավելագույն ինդուկտիվ լարման հաշվարկը կարող է պարզեցվել հետևյալ կերպ.
Առավելագույն ինդուկտիվ լարումը
3) Դիֆերենցիալ ռեժիմի դաշտային միջամտություն. Անդրադառնում է էլեկտրամատակարարման և մուտքային և ելքային էլեկտրահաղորդման գծերի միջև եղած միջամտությանը: Փաստացի PCB-ի նախագծման մեջ հեղինակը պարզել է, որ դրա հարաբերակցությունը էլեկտրամատակարարման աղմուկի մեջ շատ փոքր է, ուստի անհրաժեշտ չէ այն քննարկել այստեղ:
4) միջգծային միջամտություն. Անդրադառնում է էլեկտրահաղորդման գծերի միջև միջամտությանը: Երբ երկու տարբեր զուգահեռ սխեմաների միջև կան փոխադարձ հզորություն C և փոխադարձ ինդուկտիվություն M1-2, եթե միջամտության աղբյուրի միացումում կան լարման VC և ընթացիկ IC, ապա կհայտնվի միջամտության շղթան.
A. Լարումը, որը զուգորդվում է կոնդենսիվ դիմադրության միջոցով
Լարումը միացված է կոնդենսիվ դիմադրության միջոցով
Բանաձևում (4) RV-ն հարակից շղթայի մոտակա դիմադրության և հեռավոր ծայրի դիմադրության զուգահեռ արժեքն է:
B. Սերիայի դիմադրություն ինդուկտիվ միացման միջոցով
Սերիայի դիմադրություն ինդուկտիվ միացման միջոցով
Եթե միջամտության աղբյուրում կա ընդհանուր ռեժիմի աղմուկ, ապա տողից տող միջամտությունը սովորաբար ունենում է ընդհանուր ռեժիմի և դիֆերենցիալ ռեժիմի ձև:
5) էլեկտրահաղորդման գծերի միացում. Այն վերաբերում է այն երևույթին, որ AC կամ DC հոսանքի լարը էլեկտրամագնիսական միջամտության ենթարկվելուց հետո, հոսանքի լարը փոխանցում է միջամտությունը այլ սարքերի: Սա էլեկտրամատակարարման աղմուկի անուղղակի միջամտությունն է բարձր հաճախականության շղթային: Հարկ է նշել, որ սնուցման աղբյուրի աղմուկը պարտադիր չէ, որ ինքն իրեն գեներացվի, այլ կարող է լինել նաև արտաքին միջամտության արդյունքում առաջացած աղմուկը, այնուհետև այդ աղմուկը ներդնել իր կողմից առաջացած աղմուկի հետ (ճառագայթման կամ հաղորդման)՝ այլ սխեմաներին խանգարելու համար։ կամ սարքեր:
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկի միջամտությունը վերացնելու հակաքայլեր
Հաշվի առնելով վերը վերլուծված էլեկտրամատակարարման աղմուկի միջամտության տարբեր դրսևորումները և պատճառները, այն պայմանները, որոնց դեպքում այն տեղի է ունենում, կարող է նպատակային կերպով ոչնչացվել, և էլեկտրամատակարարման աղմուկի միջամտությունը կարող է արդյունավետորեն ճնշվել: Լուծումները հետևյալն են. 1) Ուշադրություն դարձրեք տախտակի վրայի անցքերին. Անցող անցքը պահանջում է փորագրված բացվածք հոսանքի շերտի վրա՝ միջանցքի անցքի համար տարածք թողնելու համար: Եթե ուժային շերտի բացվածքը չափազանց մեծ է, դա անխուսափելիորեն կազդի ազդանշանի հանգույցի վրա, ազդանշանը ստիպված կլինի շրջանցել, հանգույցի տարածքը կավելանա, և աղմուկը կավելանա: Միևնույն ժամանակ, եթե որոշ ազդանշանային գծեր կենտրոնացած են բացվածքի մոտ և կիսում են այս հանգույցը, ընդհանուր դիմադրողականությունը կառաջացնի խաչաձևություն: Տես Նկար 3:
Շրջանցեք ազդանշանի շղթայի ընդհանուր ուղին
2) միացման լարերի համար պահանջվում են բավարար հողային լարեր. Յուրաքանչյուր ազդանշան պետք է ունենա իր հատուկ ազդանշանային հանգույցը, և ազդանշանի և հանգույցի հանգույցի տարածքը հնարավորինս փոքր է, այսինքն, ազդանշանն ու հանգույցը պետք է զուգահեռ լինեն:
3) Տեղադրեք էլեկտրամատակարարման աղմուկի զտիչ: Այն կարող է արդյունավետ կերպով ճնշել էլեկտրամատակարարման ներսում աղմուկը և բարելավել համակարգի հակամիջամտությունը և անվտանգությունը: Եվ դա երկկողմանի ռադիոհաճախականության ֆիլտր է, որը կարող է ոչ միայն զտել էլեկտրահաղորդման գծից ներմուծված աղմուկի միջամտությունը (այլ սարքավորումների միջամտությունը կանխելու համար), այլ նաև զտել ինքն իրեն առաջացած աղմուկը (այլ սարքավորումների միջամտությունից խուսափելու համար): ), և խանգարում է սերիական ռեժիմի ընդհանուր ռեժիմին: Երկուսն էլ ունեն արգելակող ազդեցություն:
4) էլեկտրամեկուսիչ տրանսֆորմատոր. Առանձնացրեք ազդանշանային մալուխի հոսանքի հանգույցը կամ ընդհանուր ռեժիմի վերգետնյա հանգույցը, այն կարող է արդյունավետորեն մեկուսացնել բարձր հաճախականությամբ առաջացած ընդհանուր ռեժիմի հանգույցի հոսանքը:
5) սնուցման կարգավորիչ. Ավելի մաքուր էլեկտրամատակարարումը վերականգնելը կարող է զգալիորեն նվազեցնել էլեկտրամատակարարման աղմուկի մակարդակը:
6) էլեկտրալարեր. Էներգամատակարարման մուտքային և ելքային գծերը չպետք է տեղադրվեն դիէլեկտրական տախտակի եզրին, հակառակ դեպքում հեշտ է ճառագայթում առաջացնել և խանգարել այլ սխեմաների կամ սարքավորումների:
7) Անալոգային և թվային էլեկտրամատակարարումը պետք է առանձնացված լինի. Բարձր հաճախականությամբ սարքերը, ընդհանուր առմամբ, շատ զգայուն են թվային աղմուկի նկատմամբ, այնպես որ երկուսը պետք է առանձնացվեն և միացվեն էլեկտրասնուցման մուտքի մոտ: Եթե ազդանշանը պետք է տարածվի և՛ անալոգային, և՛ թվային մասերի վրա, ազդանշանի միջակայքում կարող է տեղադրվել հանգույց՝ հանգույցի տարածքը նվազեցնելու համար: Ինչպես ցույց է տրված Նկար 4-ում:
Ազդանշանի հատման կետում տեղադրեք հանգույց՝ հանգույցի տարածքը նվազեցնելու համար
8) Խուսափեք տարբեր շերտերի միջև առանձին սնուցման աղբյուրների համընկնումից: Հնարավորինս շեղեք դրանք, հակառակ դեպքում էլեկտրամատակարարման աղմուկը հեշտությամբ զուգակցվում է մակաբուծական հզորության միջոցով:
9) մեկուսացնել զգայուն բաղադրիչները. Որոշ բաղադրիչներ, ինչպիսիք են փուլային կողպված հանգույցները (PLL), շատ զգայուն են էլեկտրամատակարարման աղմուկի նկատմամբ: Դրանք հնարավորինս հեռու պահեք էլեկտրամատակարարումից:
10) Տեղադրեք հոսանքի լարը: Ազդանշանի հանգույցը նվազեցնելու համար աղմուկը կարող է կրճատվել՝ էլեկտրահաղորդման գիծը ազդանշանային գծի եզրին դնելով, ինչպես ցույց է տրված Նկար 5-ում:
Տեղադրեք հոսանքի լարը ազդանշանային գծի կողքին
11) Էներգամատակարարման աղմուկը միացման տախտակին չխանգարելու և էլեկտրամատակարարման արտաքին միջամտության հետևանքով առաջացած կուտակված աղմուկը կանխելու համար միջամտության ճանապարհով (բացառությամբ ճառագայթման) գետնին կարելի է միացնել շրջանցող կոնդենսատոր, որպեսզի. Աղմուկը կարող է շրջանցվել գետնին, որպեսզի չխանգարեն այլ սարքավորումներին և սարքերին:
Էլեկտրաէներգիայի մատակարարման աղմուկը ուղղակիորեն կամ անուղղակիորեն առաջանում է սնուցման աղբյուրից և խանգարում է միացմանը: Շղթայի վրա դրա ազդեցությունը ճնշելիս պետք է հետևել ընդհանուր սկզբունքին. Մի կողմից էլեկտրամատակարարման աղմուկը պետք է հնարավորինս կանխել։ Մյուս կողմից, շղթայի ազդեցությունը պետք է նաև նվազագույնի հասցնի արտաքին աշխարհի կամ շղթայի ազդեցությունը էլեկտրամատակարարման վրա, որպեսզի չվատթարանա էլեկտրամատակարարման աղմուկը: