Analiżi u Mitigazzjoni tal-Ħsejjes tal-Provvista tal-Enerġija fil-Proċess tad-Disinn tal-PCB ta 'Frekwenza Għolja

Fil PCB ta 'frekwenza għoljas, l-istorbju tal-provvista tal-enerġija jispikka bħala forma sinifikanti ta 'interferenza. Dan l-artikolu jwettaq analiżi komprensiva tal-karatteristiċi u l-oriġini tal-istorbju tal-provvista tal-enerġija f'PCBs ta 'frekwenza għolja, u joffri soluzzjonijiet prattiċi u effettivi bbażati fuq applikazzjonijiet tal-inġinerija.

A.Analiżi tal-Ħsejjes tal-Provvista tal-Enerġija

L-istorbju tal-provvista tal-enerġija jirreferi għall-istorbju ġġenerat jew imfixkel mill-provvista tal-enerġija nnifisha. Din l-interferenza hija evidenti fl-aspetti li ġejjin:

1. Ħoss imqassam li jirriżulta mill-impedenza inerentital-provvista tal-enerġija. F'ċirkwiti ta 'frekwenza għolja, il-ħsejjes tal-provvista tal-enerġija jolqtu b'mod sinifikanti s-sinjali ta' frekwenza għolja. Għalhekk, ir-rekwiżit inizjali huwa ta 'ħoss baxxprovvista ta 'enerġija. Ugwalment kruċjali huma art nadifa u provvista ta 'enerġija.

F'xenarju ideali, il-provvista tal-enerġija tkunmingħajr impedenza, li jirriżulta fl-ebda ħoss. Madankollu, fil-prattika, il-provvista tal-enerġija tippossjedi ċerta impedenza, li hija mqassma mal-provvista tal-enerġija kollha, li twassal għas-superimpożizzjoni tal-ħoss. Għalhekk, għandhom isiru sforzi biex tiġi minimizzata l-impedenza tal-provvista tal-enerġija. Huwa preferibbli li jkun hemm dedikat pjan tal-enerġijaupjan terren. Fid-disinn ta 'ċirkwit ta' frekwenza għolja, ġeneralment huwa aktar effettiv li tiddisinja l-provvista tal-enerġija f'saffi aktar milli f'format tax-xarabank, u tiżgura li l-linja ssegwi b'mod konsistenti t-triq bl-inqas impedenza. Barra minn hekk, il-bord tal-enerġija jipprovdi alinja tas-sinjaligħas-sinjali kollha ġġenerati u riċevuti fuq il-PCB, u b'hekk jimminimizzaw il-linja tas-sinjali u tnaqqas il-ħoss.

2. Interferenza tal-Qasam tal-Modalità Komuni: Dan it-tip ta 'interferenza jappartjeni għall-istorbju bejn il-provvista tal-enerġija u l-art. Jirriżulta mill-interferenza kkawżata minn linja ffurmata miċ-ċirkwit imfixkel u l-vultaġġ tal-mod komuni li jirriżulta mill-wiċċ ta 'referenza komuni. Il-kobor jiddependi fuq il-kampijiet elettriċi u manjetiċi relattivi, u l-intensità tagħha hija relattivament baxxa.

F'dan ix-xenarju, it-tnaqqis fil-kurrent (Ic) iwassal għal vultaġġ ta 'modalità komuni fis-serjelinja kurrenti, li tħalli impatt fuq is-sezzjoni li tirċievi. Jekk il-kamp manjetikutippredomina, il-vultaġġ tal-modalità komuni ġġenerat fil-linja tal-art tas-serje hija mogħtija mill-formula:

ΔB fil-formula (1) tirrappreżenta l-bidla fl-intensità tal-induzzjoni manjetika, imkejla f'Wb/m²; S tindika l-erja f'm².

Għal ankamp elettromanjetiku, meta l- kamp elettriku valur huwa magħruf, il-vultaġġ indott huwa mogħti mill-Ekwazzjoni (2), li hija ġeneralment applikabbli meta L=150/F jew inqas, b'F tirrappreżenta l-frekwenza tal-mewġ elettromanjetikuf'MHz. Jekk dan il-limitu jinqabeż, il-kalkolu tal-vultaġġ massimu indott jista’ jiġi ssimplifikat kif ġej:

3. Interferenza tal-Qasam tal-Modalità Differenzjali: Dan jirreferi għall-interferenza bejn il-provvista tal-enerġija u l-linja tal-enerġija tad-dħul u tal-ħruġs. Fid-disinn tal-PCB attwali, l-awtur osserva li l-kontribut tiegħu għall-istorbju tal-provvista tal-enerġija huwa minimu, u għalhekk jista 'jitħalla barra hawn.
4. Interferenza bejn il-linji: Dan it-tip ta 'interferenza jappartjeni għall-interferenza bejn il-linji tal-enerġija. Meta jkun hemm kapaċità reċiproka (C) u inductance reċiproka (M1-2) bejn żewġ ċirkwiti paralleli differenti, l-interferenza se timmanifesta fiċ-ċirkwit interferit jekk ikun hemm vultaġġ (VC) u kurrent (IC) fiċ-ċirkwit tas-sors ta 'interferenza:
   1. Il-vultaġġ akkoppjat permezz tal-impedenza abilità huwa mogħti mill-Ekwazzjoni (4), fejn RV jirrappreżenta l-valur parallel tal-reżistenza qrib it-tarfu l-reżistenza mill-bogħodtal-ċirkwit interferit.
   2. Reżistenza tas-serje permezz ta 'akkoppjar induttiv: Jekk ikun hemm ħoss ta' mod komuni fis-sors ta 'interferenza, l-interferenza interline ġeneralment tidher kemm f'mod komuni kif ukoll f'mod differenzjali.
5. Akkoppjar tal-Linja tal-Enerġija: Dan il-fenomenu jseħħ meta l-linja tal-enerġija tittrasmetti interferenzi għal apparati oħra wara li tkun soġġetta għalinterferenza elettromanjetikaminn AC jew DC sors ta 'enerġijaDan jirrappreżenta forma indiretta ta 'interferenza tal-istorbju tal-provvista tal-enerġija fuq ċirkwit ta 'frekwenza għoljas. Huwa importanti li wieħed jinnota li l-istorbju tal-provvista tal-enerġija mhux neċessarjament ikun iġġenerat minnu nnifsu, iżda jista 'wkoll jirriżulta minn induzzjoni ta' interferenza esterna, li jwassal għas-superimpożizzjoni (radjata jew immexxija) ta 'ħoss iġġenerat minnu nnifsu, u b'hekk jinterferixxi ma' ċirkwiti jew apparati oħra.

• Kontromiżuri biex tiġi eliminata l-Interferenza tal-Ħsejjes tal-Provvista tal-Enerġija

Meta wieħed iqis id-diversi manifestazzjonijiet u kawżi ta 'interferenza tal-istorbju tal-provvista tal-enerġija analizzati hawn fuq, il-kundizzjonijiet li jwasslu għall-istorbju tal-provvista tal-enerġija jistgħu jiġu mfixkla speċifikament, u b'mod effettiv jrażżnu l-interferenza. Is-soluzzjonijiet li ġejjin huma rakkomandati:

• Attenzjoni għalBord Through Holes: Permezz ta 'toqob jeħtieġuftuħ tal-inċiżjonis fuq ilsaff tal-provvista tal-enerġijabiex jakkomodaw il-mogħdija tagħhom. Jekk il-ftuħ tas-saff tal-qawwa huwa kbir wisq, jista 'jaffettwa l-linja tas-sinjal, u jġiegħel is-sinjal jevita u jżid iż-żona tal-linja u l-istorbju. Jekk ċerti linji tas-sinjali huma kkonċentrati ħdejn il-ftuħ u jaqsmu din il-linja, impedenza komuni tista 'twassal għal crosstalk.
• Wajer ta 'l-Art Suffiċjenti għall-Kejbils: Kull sinjal jeħtieġ il-linja tas-sinjal iddedikata tagħha stess, biż-żona tas-sinjal u tal-linja miżmuma żgħira kemm jista' jkun, u tiżgura allinjament parallel.
• Tqegħid tal-Filtru tal-Ħoss tal-Provvista tal-Enerġija: Dan il-filtru jrażżan b'mod effettiv il-ħoss tal-provvista tal-enerġija interna, u jsaħħaħ is-sistemakontra l-interferenzau s-sigurtà. Hija sservi bħala two-wayFiltru RF, Iffiltra l-interferenza tal-istorbju introdotta mill-linja tal-enerġija (li tipprevjeni l-interferenza minn apparati oħra) u l-istorbju ġġenerat minnu nnifsu (biex tiġi evitata interferenza ma 'apparati oħra), kif ukoll interferenza tal-mod komuni cross-mode.
• Iżolament tal-EnerġijaTransformer: Dan iżola l-loop tal-art tal-mod komuni tal-provvista ta 'enerġija loopor sinjal cable, li jissepara b'mod effettiv il-kurrent tal-linja tal-modalità komuni ġġenerat fi frekwenzi għoljin.
• Regolament tal-Enerġija: Ir-restawr ta 'provvista ta' enerġija aktar nadifa jista 'jnaqqas b'mod sinifikanti l-istorbju tal-provvista tal-enerġija.
• Wiring: Il-linji tad-dħul u tal-ħruġ tal-provvista tal-enerġija għandhom jinżammu 'l bogħod mit-tarf tal-bord dielettriku biex jevitaw li jiġġeneraw radjazzjoni u jinterferixxu ma' ċirkwiti jew tagħmir ieħor.
• Provvisti Separati ta 'Enerġija Analog u Diġitali: Apparati ta' frekwenza għolja huma ġeneralment sensittivi ħafna għall-istorbju diġitali, għalhekk it-tnejn għandhom ikunu iżolati u konnessi flimkien fid-daħla tal-provvista tal-enerġija. Jekk sinjal jeħtieġ li jaqsam kemm dominji analogi kif ukoll diġitali, tista 'titqiegħed linja madwar is-sinjal biex tnaqqas iż-żona tal-linja.
• Evita Provvisti ta 'Enerġija Separati li jikkoinċidu bejn Saffi Differenti: Ipprova tqassamhom biex tevita li l-istorbju tal-provvista tal-enerġija jiġi akkoppjat faċilment permezz ta' capacitance parassitika.
• Iżola Komponenti Sensittivi: Komponenti bħal phase-locked loops (PLLs) huma sensittivi ħafna għall-istorbju tal-provvista tal-enerġija u għandhom jinżammu kemm jista 'jkun 'il bogħod mill-provvista tal-enerġija.
• Tqegħid tal-Kurdun tal-Enerġija: It-tqegħid ta 'linja tal-enerġija flimkien mal-linja tas-sinjal, jista' jnaqqas il-linja tas-sinjal u jikseb tnaqqis tal-ħoss.
• Bypass Path Grounding: Biex tipprevjeni l-istorbju akkumulat ikkawżat mill-interferenza tal-provvista tal-enerġija fuq il-bord taċ-ċirkwit u l-interferenza esterna tal-provvista tal-enerġija, il-mogħdija tal-bypass tista 'tkun ertjata fuq il-mogħdija tal-interferenza (eskluża r-radjazzjoni), li tippermetti li l-istorbju jiġi bypassed mal-art u tiġi evitata interferenza ma' apparat u tagħmir ieħor.

Bħala konklużjoni:L-istorbju tal-provvista tal-enerġija, kemm jekk iġġenerat direttament jew indirettament mill-provvista tal-enerġija, jinterferixxi maċ-ċirkwit. Meta jrażżnu l-influwenza tiegħu fuq iċ-ċirkwit, għandu jiġi segwit prinċipju ġenerali: jimminimizza l-impatt tal-istorbju tal-provvista tal-enerġija fuq iċ-ċirkwit filwaqt li tnaqqas ukoll l-influwenza ta 'fatturi esterni jew iċ-ċirkwit fuq il-provvista tal-enerġija biex tevita d-degradazzjoni tal-istorbju tal-provvista tal-enerġija.