PCBニュース - 電力モジュールにおける低電磁干渉によるPCBレイアウト設計法

イン パワー 供給 デザイン, イーブン the デザイン of 普通 直流 to 直流 スイッチング コンバータ 意志 有 エー シリーズ of 問題, 特に イン the デザイン of ハイパワー パワー 供給. イン 追加 to 機能性 考慮, エンジニア 必須 保証 the ロバスト性 of the <エー href="エー_href_0" tエーrget="_bl安k">PCB設計 to ミート コスト ターゲット, 熱 パフォーマンス エーnディー スペース 制約, エーnd of コース the 進捗 of the デザイン. イン 追加, for 製品 仕様 エーnd システム パフォーマンス 考慮, the 電磁波 干渉 (（絵美）) 生成 そば the パワー 供給 必須 ビー 十分 ロウ. しかし, the 電磁波 干渉 レベル of the パワー 供給 is the 大部分 海千山千 アイテム イン the デザイン to 正確に 予測する. いくつか 人々 イーブン 思考する この is 単に 立臼で目をつく, エーnd the 大部分 デザイナー 缶 ドゥ is to 完全に 考慮する イン the デザイン, 特に イン the レイアウト.

Although the 原則 論じた イン この 記事 are 適用 to a 広い 範囲 of パワー 供給 デザイン, 我々 のみ フォーカス on 直流から直流へ コンバータ. だって of 私TS 広い 範囲 of アプリケーション, ほとんど あらゆる ハードウェア エンジニア 意志 ビー 露出 to 仕事 関連 to it, mayビー 時 必須 a パワー コンバータ ビー 設計. イン この 記事, 我々 意志 考慮する 二つ コモン 妥協する 関連 to ロウ 電磁波 干渉 デザイン 熱 パフォーマンス, 電磁波 干渉, 安d the サイズ of the 解決策 関連 to PCB レイアウト 安d 電磁波 干渉. イン この 記事, 我々 意志 用途 a シンプル ステップダウン コンバータ AS 安 例, AS 図示 イン フィギュア 1.

図1。共通降圧コンバータ

周波数領域において放射及び伝導電磁干渉を測定するためには、既知の波形のフーリエ級数展開である。放射電磁干渉の性能に焦点を当てた。同期バックコンバータにおいて、電磁干渉を起こす主スイッチング波形は、Q 1およびQ 2、すなわち、各導通期間中のドレインからソースへの各FETの電流ディ／dtによって生成される。図2に示す電流波形（QおよびQ 2 ON）は、非常に規則的な台形ではないが、導体電流の遷移が比較的遅いので、より大きな動作の自由度を有する。このように、ノイズ除去技術において電子システム式1をヘンリー・オットとして適用することができる。

図2。Q 1とQ 2の波形

IN = 2 idIsイン ( n - CHERIND ) D / N CHERHIND D * sイン ( N - CHERRAR / TR / T )/ N - CHERUNT / T ( 1 )

これらのうち、nは高調波次数、tは周期、iは波形のピーク電流強度、dはデューティサイクル、TrはTrまたはTFの最小値である。

実際的な応用では、奇数と偶数の高調波放射が同時に発生する可能性が高い。奇数高調波が生成される場合、波形のデューティサイクルは50 %まで正確でなければならない。実際には、このようなデューティサイクル精度は極めて少ない。

調和級数の電磁干渉振幅はq 1とq 2のオンオフの影響を受ける。これは、ドレイン−ソース間電圧Vdsの立ち上がり時間Trおよび立ち下がり時間TF、またはQ 1、Q 2を流れる電流の立ち上がり速度ディ／dtを測定する場合には、明確に理解できる。これは、Q 1またはQ 2のオン・オフ速度を遅くするだけで、電磁干渉のレベルを減少させることができることを意味する。これはそうです。スイッチング時間を延長することは、f＝1／1アンペアより高い周波数との高調波に大きな影響を及ぼす。それにもかかわらず、これらのパラメータを制御するための良い方法ですが、それは電磁干渉と熱性能の間のバランスを打つのに役立ちます。具体的には、小さな抵抗抵抗（通常5Ω以下）を追加することにより実現することができる。この抵抗は、Q 1、Q 2のゲートと直列に接続してTrとTFを制御することができる。また、独立した遷移時間trまたはTF（図3参照）を制御するために、ゲート抵抗器に直列の「遮断ダイオード」を接続することもできる。これは実際には反復的なプロセスであり、最も経験豊富な電源設計者もこの方法を使用します。我々の最終的な目標は、その温度を確実にすることが安定性を確実にするのに十分低い間、トランジスタのターンオンとターンオフ速度を遅くすることによって許容できるレベルに電磁干渉を減らすことです。

The 上記 is an インtroduction to the PCB laあなたt design スキーム with ロウ 電磁波 干渉 イン the po我々r モジュール. IPCB is also 提供 to PCBメーカー and PCB製造 テクノロジー