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这其实是一个迭代过程,甚至连经验丰富的电源设计人员都使用这种方法。我们的终目标是通过放慢晶体管的通断速度,使电磁干扰降低至可接受的水平,同时保证其温度足够低以确保稳定性。用关联二极管来控制过渡时间用关联二极管来控制过渡时间图3.用关联二极管来控制过渡时间开关节点的物理回路面积对于控制电磁干扰也非常重要。
通常,出于PCB面积的考虑,设计者都希望结构越紧凑越好,但是许多设计人员并不知道哪部分布局对电磁干扰的影响上海腾桦电气设备有限公司。回到之前的降压稳压器例子上,该例中有两个回路节点(如图4和图5所示),它们的尺寸会直接影响到电磁干扰水平。
降压稳压器模型1降压稳压器模型1图4.降压稳压器模型1降压稳压器模型2降压稳压器模型2图5.降压稳压器模型2Ott关于不同模式电磁干扰水平的公式(2)示意了回路面积对电路电磁干扰水平产生的直接线性影响。
E=263×10-16(f2AI)(1/r)(2)辐射场正比于下列参数:涉及的谐波频率(f,单位Hz)、回路面积(A,单位m2)、电流(I)和测量距离(r,单位m)。此概念可以推广到所有利用梯形波形进行电路设计的场合,不过本文仅讨论电源设计。
参考图4中的交流模型,研究其回路电流流动情况:起点为输入电容器,然后在Q1导通期间流向Q1,再通过L1进入输出电容器,后返回输入电容器中。当Q1关断、Q2导通时,就形成了第二个回路。之后存储在L1内的能量流经输出电容器和Q2,如图5所示。
这些回路面积控制对于降低电磁干扰是很重要的,在PCB走线布线时就要预先考虑清器件的布局问题。当然,回路面积能做到多小也是有实际限制的。从公式2可以看出,减小开关节点的回路面积会有效降低电磁干扰水平。如果回路面积减小为原来的3倍,电磁干扰会降低9.5dB,如果减小为原来的10倍,则会降低20dB。
设计时,上海腾桦电气设备有限公司从小化图4和图5所示的两个回路节点的回路面积着手,细致考虑器件的布局问题,同时注意铜线连接问题。尽量避免同时使用PCB的两面,因为通孔会使电感显着,进而带来其他问题。恰当放置高频输入和输出电容器的重要性常被忽略。
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