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點擊上方名片關(guān)注了解更多+ g9 \6 z0 P4 B4 n6 J
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隨著新能源智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)的發(fā)展,汽車設(shè)計中不再是常規(guī)的12V系統(tǒng),一方面380V等高壓出現(xiàn),另一方面在集成電路中1.3V等更低壓出現(xiàn)。同時設(shè)計過程中電源芯片不再只使用LDO,Buck和Boost電源的使用增多。從而電源的emc設(shè)計顯得越來越重要,本文將一某電源PCB板為例,分析電源PCB板設(shè)計中常見問題,希望拋磚引玉,為各位解決電源模塊的EMC問題提供一些思路。
4 w# Y0 z; t( ^% N+ L, }設(shè)計問題:
6 N5 P! f8 J) N' Z# r6 v某硬件工程師設(shè)計完成的電源板PCB,如下圖所示。本板在進行EMC設(shè)計評審時發(fā)現(xiàn)存在大量的EMC問題和隱患,需要進行改版,否則將面臨著極大的EMC風(fēng)險。從這個layout各位能看出哪些問題呢?不妨在留言中寫出來。' Z6 @# C# C9 O5 L$ c0 m" a# f' v' Z5 E
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問題一 接口濾波器件離接口太遠(yuǎn)
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7 X9 ?9 S l$ E1 Z5 b4 x' i/ ^影響:如圖所示,因為濾波電路離接口太遠(yuǎn),經(jīng)過濾波的電源信號可能受到PCB中其他信號的干擾,造成二次污染。另外一方面,外部進來的干擾因為沒有經(jīng)過端口的濾波,可能會直接影響PCB中的其他信號,產(chǎn)生抗干擾問題。2 F- \2 `6 p4 W0 L" b4 \9 L; I
問題二 接口濾波器件未垂直成列布置
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# s$ @$ a; f. Y- }$ `+ ~影響:如圖所示,因為接口濾波電路未垂直成列布置,比如第一路的電源已經(jīng)經(jīng)過濾波了,到了接口處應(yīng)該是很干凈的信號了,但是如上圖所示的Layout,很有可能第二路的干擾又耦合到第一路了。5 _# z1 l$ |) s: `
問題三 電源濾波器件未布置在一起# _& `; j2 A6 c2 S- g
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影響:電源濾波是組合拳,不是單靠某一個器件來實現(xiàn)的。為了達到很好的濾波效果,原理圖設(shè)計時需要模塊化,Layout設(shè)計時也需要模塊化。
% _4 c8 i4 D% ]6 C問題四 開關(guān)電源輸入輸出回路太大
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) C5 d) i f. u. J3 M
影響:輻射干擾的產(chǎn)生一般是因為回路太大,電流無法快速的流回去,而通過輻射發(fā)射出去。在電源Layou設(shè)計時應(yīng)盡量減小電源回路,較小對外干擾,同時回路小,也可以減小串?dāng)_的可能性。9 m7 [8 F1 p$ N, H
設(shè)計思路:0 O( [. S0 C X( b( d' W3 E4 l0 t. c/ S
對于開關(guān)電源板在PCB布線時,總的思路是控制好輸入整流濾波環(huán)路、功率環(huán)路、輸出整流環(huán)路、輸出濾波環(huán)路的回路面積,環(huán)路要小,布線要短!
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0 g) I- x% k% O# z- z; e2 i+ m+ `
整改設(shè)計: G8 B4 X, L) c7 O0 M0 i$ ?
優(yōu)化后重新設(shè)計的PCB如下圖。
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EMC Layout設(shè)計要點
2 p, @% i3 Z: x% l6 z9 z敏感信號遠(yuǎn)離大電流信號,特別是頻率信號,且不要平行走線。
- c V7 s7 ~. ~: M! W電流回路走線盡量小。1 `$ w' d e1 y" \, }0 E% A9 a
模擬地、功率地需要分開,可以通過過孔或者星型點連在一起。' t9 p2 F! T. K4 N
多路IC供電,可以并聯(lián)單點接地,減少串?dāng)_。* _7 R( F0 s9 L4 _7 [
控制回路與功率回路分開。
1 ^ w: i; U+ e _去耦電容需要靠近IC電源Pin放置。) R/ v% R3 E6 W; N4 T4 O1 ?
電源做好多階濾波,較小電容靠近芯片Pin。
9 S" j4 J$ a# K' T$ d1 c/ d- l防反、鉗位保護的器件靠近連接器放置。1 A l; b. y: k Z" @
做好高壓地低壓地的隔離設(shè)計。
- `* |! z- B u9 Z7 o8 L注意安規(guī)走線的間距。
& m1 I# v6 ^; o! B/ f4 @對于高速信號還需要考慮電源阻抗、諧振、直流壓降的影響。/ ~3 \' b- c: F/ C* v
[/ol]電源是EMC設(shè)計中的老大難問題,做好電源EMC設(shè)計非一朝一夕之功。只好在電路設(shè)計中做好濾波考慮,在Layout設(shè)計中處理好細(xì)節(jié),才能做好EMC性能好的電源。
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+ ^' W* y. a7 R( Z' z- z( p0 l6 u聲明:. O7 B/ ^8 }' H" E, E
聲明:文章來源頭條造車俠Autopro。本號對所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點均保持中立,推送文章僅供讀者學(xué)習(xí)和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有,如有侵權(quán),聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳 請加微信:woniu26a推薦閱讀▼
0 l. B# k c/ @/ P電路設(shè)計-電路分析3 _) t4 r6 }6 k3 m6 W, @ j3 c
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