PCB Haberleri - Güç modülinde düşük elektromagnet araştırmaları ile PCB düzenleme tasarımı tasarımı

Elektrik tasarımı üzerinde, DC'ye sıradan dönüştürücülerin tasarımı bile, özellikle yüksek güç malzemelerinin tasarımı üzerinde bir dizi problemi olacak. Funksiyonel düşünceler yanında mühendisler, PCB tasarımın maliyeti hedeflerine, sıcak performans ve uzay sınırlarına uygulamak için güçlüğünü sağlamalılar ve tabii ki tasarımın ilerlemesini sağlamalılar. Ayrıca, ürün özellikleri ve sistem performansı düşünceleri için elektromagnet araştırmaları (EMI) enerji tasarrufu tarafından oluşturulan elektromagnet araştırmaları yeterince düşük olmalı. Fakat elektromagnetik etkileme seviyesi tam olarak tahmin etmek için tasarımdaki en zor noktadır. Bazı insanlar bunun sadece imkansız olduğunu düşünüyor. En çoğu tasarımcılar tasarımda tamamen düşünmek, özellikle tasarımda.

Bu makaledeki tartışılan prensipler geniş bir dizayn enerji tasarımlarına uygun olmasına rağmen, sadece DC-DC dönüştürücülere odaklanıyoruz. Çok geniş uygulamaları yüzünden, neredeyse her donanım mühendisi onunla alakalı çalışmalara ortaya çıkacak, belki bir güç dönüştürücü tasarlanmalı olabilir. Bu makalede, düşük elektromagnetik interferans tasarımıyla ilgili iki ortak kompromis düşüneceğiz; sıcak performansı, elektromagnyetik araştırmaları ve PCB düzeni ve elektromagnyetik araştırmaları ile ilgili çözümün boyutu. Bu makalede, 1'de gösterilen örnek olarak basit bir adım a şağı dönüştürücü kullanacağız.

Şekil 1. Genel adım aşağı dönüştürücü

Frekans alanındaki elektromagnyetik araştırmalarını ölçülemek ve yönetmek için bilinen dalga formlarının Fourier serisi genişletildir. Bu makalede, radyasyonlu elektromagnetik araştırmaların performansına odaklanıyoruz. Sinkron dolar dönüştürücüsünde, elektromagnet araştırmalarına sebep eden ana dalga formları Q1 ve Q2 tarafından oluşturur, yani her FET'nin şimdiki di/dt sürücüsünün kaynağından kaynaklara çevrildiği sürece. Figure The current waveforms (Q and Q2on) shown in 2 are not very regular trapezoids, but we have greater freedom of operation, because the transition of conductor current is relatively slow, Bu yüzden Henry Ott'in klasik kitabını uygulayabilirsiniz "Ses Küçülmesi Teknolojisinde 1. Elektronik Sistem Formülü. Aynı dalga formu için, yükselmesi ve düşüşüm zamanları harmonik amplitüsü ya da Fourier koefitörünü doğrudan etkileyecek.

2. Şekil. Q1 ve Q2 dalga formları

In=2IdSin(n πd)/nπd *Sin(nπtr/T)/nπtr/T (1)

Aralarında n harmonik d üzeni, T periyodi, dalga formunun en yüksek ağırlığı, d görev döngüdür ve tr de tr veya tf'in en az değeridir.

Pratik uygulamalarda, çok muhtemelen tuhaf ve hatta harmonik emisyonlar aynı zamanda bulunacak. Sadece tuhaf harmonik üretildiyse dalga formunun görev döngüsü %50'e kadar doğru olmalı. Çalışmada böyle bir görev döngüsü doğruluğu çok az.

Harmonik serilerin elektromagnētik araştırma amplitüsü Q1 ve Q2'nin kapatılması tarafından etkilenir. Bu açıkça görülebilir, yükselme zamanının tr ve dökme kaynağı voltaj VDS'nin zamanını ölçüp, ya da tekrar Q1 ve Q2 arasından akışan ağır yükselme hızının di/dt'ini ölçüp düşürken. Bu da anlamına gelir ki, sadece Q1 veya Q2'nin kapalı hızını yavaşlatarak elektromagnet interferinin seviyesini azaltabiliriz. Bu dava. Zamanını değiştirmek için f=1/πtr'den yüksek frekanslar olan harmonik üzerinde büyük bir etkisi var. Ancak bu zamanda sıcaklık patlaması ve kaybı azaltmaları arasında bir kompromis yapmalıdır. Yine de, bu parametroları kontrol etmek hâlâ iyi bir yoldur, elektromagnet araştırmaları ve sıcak performansı arasındaki dengeleme yardım ediyor. Özellikle, küçük bir dirençli (genellikle 5Ωden az) ekleyerek başarılabilir. Bu direktör, tr ve tf kontrol etmek için Q1 ve Q2 kapılarıyla serilerde bağlantılı olabilir. Ayrıca, bağımsız olarak Transition Zamanı tr veya tf kontrol etmek için serilerde "kapatma diodi" ile kapı direktörüne bağlantılı yapabilirsiniz (görüntü 3). Bu aslında tekrarlı bir süreç, en deneyimli enerji tasarımcıları bile bu metodu kullanır. En s on amacımız, transistor'un kapatma ve kapatma hızını yavaşlatarak elektromanyetik interferini kabul edilebilir bir seviye düşürmek, s ıcaklığının stabiliyeti sağlamak için yeterince düşük olmasını sağlayarak.

Yukarıdaki şey, enerji modülündeki düşük elektromagnet etkileşimleri ile PCB düzenleme tasarımı tasarımının bir tanıtıdır. Ipcb, PCB üreticilerine ve PCB üretim teknolojisine de sağlıyor