Yuqori chastotali tenglikni loyihalash jarayonida quvvat manbai shovqinini tahlil qilish va yumshatish

In yuqori chastotali PCBs, elektr ta'minoti shovqini shovqinning muhim shakli sifatida ajralib turadi. Ushbu maqola yuqori chastotali PCBlarda elektr ta'minoti shovqinining xususiyatlari va kelib chiqishini har tomonlama tahlil qiladi va muhandislik dasturlariga asoslangan amaliy va samarali echimlarni taklif qiladi.

A.Elektr ta'minoti shovqinini tahlil qilish

Elektr ta'minoti shovqini elektr ta'minotining o'zi tomonidan ishlab chiqarilgan yoki buzilgan shovqinni anglatadi. Ushbu aralashuv quyidagi jihatlarda namoyon bo'ladi:

1. natijasida tarqalgan shovqino'ziga xos impedansquvvat manbai. Yuqori chastotali davrlarda quvvat manbai shovqini yuqori chastotali signallarga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Shuning uchun, dastlabki talab past shovqinquvvatlantirish manbai. Toza zamin va elektr ta'minoti ham bir xil darajada muhimdir.

Ideal stsenariyda quvvat manbai bo'ladiimpedanssiz, natijada shovqin yo'q. Biroq, amalda, elektr ta'minoti ma'lum bir impedansga ega bo'lib, u butun elektr ta'minoti bo'ylab taqsimlanadi, bu esa shovqinning to'planishiga olib keladi. Shuning uchun elektr ta'minoti impedansini minimallashtirishga harakat qilish kerak. Maxsus bo'lgan afzalroqdir quvvat samolyotivayer tekisligi. Yuqori chastotali sxemani loyihalashda elektr ta'minotini avtobus formatida emas, balki qatlamlarda loyihalash odatda samaraliroq bo'lib, pastadir doimiy ravishda eng kam impedans bilan yo'lni kuzatib borishini ta'minlaydi. Bunga qo'shimcha ravishda, quvvat kartasi asignal zanjiriPCBda ishlab chiqarilgan va qabul qilingan barcha signallar uchun, shu bilan signal aylanishini minimallashtiradi va shovqinni kamaytiradi.

2. Umumiy rejimdagi maydon shovqini: bu turdagi shovqin quvvat manbai va yer o'rtasidagi shovqinga tegishli. Bu buzilgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan pastadir va umumiy mos yozuvlar yuzasidan kelib chiqadigan umumiy rejim kuchlanishidan kelib chiqadigan shovqindan kelib chiqadi. Kattaligi nisbiy elektr va magnit maydonlariga bog'liq va uning intensivligi nisbatan past.

Ushbu stsenariyda oqimning pasayishi (Ic) ketma-ketlikda umumiy rejimdagi kuchlanishga olib keladijoriy tsikl, qabul qiluvchi qismga ta'sir qiladi. Agarmagnit maydonustunlik qiladi, ketma-ket tuproqli pastadirda hosil bo'lgan umumiy rejimdagi kuchlanish formula bilan beriladi:

Formula (1)dagi DB Wb/m da o'lchangan magnit induksiya intensivligining o'zgarishini ifodalaydi²; S m dagi maydonni bildiradi².

uchunelektromagnit maydon, qachon elektr maydoni qiymat ma'lum bo'lsa, induktsiyalangan kuchlanish tenglama (2) bilan berilgan, bu odatda L=150/F yoki undan kam bo'lganda qo'llaniladi, F bilan ifodalanadielektromagnit to'lqin chastotasiMGts da. Agar bu chegara oshib ketgan bo'lsa, maksimal induktsiyalangan kuchlanishni hisoblash quyidagicha soddalashtirilishi mumkin:

3. Differentsial rejimdagi maydon shovqini: Bu quvvat manbai va quvvat manbai o'rtasidagi shovqinni anglatadikirish va chiqish quvvat liniyasis. Haqiqiy PCB dizaynida muallif uning elektr ta'minoti shovqiniga qo'shgan hissasi minimal ekanligini va shuning uchun bu erda qoldirilishi mumkinligini kuzatdi.
4. Interline interferensiyasi: Ushbu turdagi shovqin elektr uzatish liniyalari orasidagi shovqinga tegishli. Ikki xil parallel kontaktlarning zanglashiga olib o'rtasida o'zaro sig'im (C) va o'zaro indüktans (M1-2) mavjud bo'lganda, shovqin manbai zanjirida kuchlanish (VC) va oqim (IC) bo'lsa, interferensiya aralashgan zanjirda namoyon bo'ladi:
   1. Kapasitiv impedans orqali bog'langan kuchlanish tenglama (4) bilan berilgan, bu erda RV ning parallel qiymatini ifodalaydi.yaqin qarshilikvachekka qarshilikninginterferensiyali zanjir.
   2. Induktiv ulanish orqali ketma-ket qarshilik: shovqin manbasida umumiy tartib shovqini bo'lsa, interline shovqin odatda umumiy rejimda ham, differentsial rejimda ham paydo bo'ladi.
5. Quvvat liniyasini ulash: Bu hodisa elektr uzatish liniyasiga ta'sir qilgandan keyin boshqa qurilmalarga shovqinlarni uzatganda sodir bo'ladi.elektromagnit shovqinAC yoki DC dan quvvat manbaiBu elektr ta'minotidagi shovqin shovqinining bilvosita shaklini ifodalaydi yuqori chastotali zanjirs. Shuni ta'kidlash kerakki, elektr ta'minoti shovqini o'z-o'zidan paydo bo'lishi shart emas, balki tashqi shovqin induksiyasi natijasida ham paydo bo'lishi mumkin, bu o'z-o'zidan hosil bo'lgan shovqinning birikishiga (nurlanish yoki o'tkazish) olib keladi va shu bilan boshqa kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

• Elektr ta'minotidagi shovqin shovqinlarini bartaraf etishga qarshi choralar

Yuqorida tahlil qilingan elektr ta'minotidagi shovqin shovqinlarining turli ko'rinishlari va sabablarini hisobga olgan holda, elektr ta'minoti shovqiniga olib keladigan sharoitlar shovqinni samarali tarzda bostirishi mumkin. Quyidagi echimlar tavsiya etiladi:

• DiqqatTeshik orqali taxtas: Teshiklar orqali zaruretching ochilishis ustidaquvvat manbai qatlamiularning o'tishini moslashtirish uchun. Quvvat qatlamining ochilishi juda katta bo'lsa, u signal aylanishiga ta'sir qilishi mumkin, bu signalni chetlab o'tishga majbur qiladi va pastadir maydoni va shovqinni oshiradi. Agar ma'lum signal liniyalari ochilish yaqinida to'plangan bo'lsa va bu pastadirni taqsimlasa, umumiy impedans o'zaro bog'lanishga olib kelishi mumkin.
• Kabellar uchun etarli tuproq simi: Har bir signal o'zining maxsus signal zanjirini talab qiladi, signal va halqa maydoni imkon qadar kichik bo'lib, parallel hizalanishni ta'minlaydi.
• Quvvat manbai shovqin filtrini joylashtirish: Ushbu filtr ichki quvvat manbai shovqinini samarali tarzda bostiradi, tizimni kuchaytiradiaralashuvga qarshiva xavfsizlik. Bu ikki tomonlama bo'lib xizmat qiladiRF filtri, elektr uzatish liniyasidan kiritilgan shovqin shovqinlarini filtrlash (boshqa qurilmalarning shovqinlarini oldini olish) va o'z-o'zidan hosil bo'lgan shovqinlarni (boshqa qurilmalar bilan shovqinlarni oldini olish uchun), shuningdek, o'zaro rejimdagi umumiy rejim shovqinlarini filtrlash.
• Quvvat izolyatsiyasiTransformator: Bu umumiy rejimdagi tuproqli pastadirni ajratib turadiquvvat manbai loopor signal kabeli, yuqori chastotalarda hosil bo'lgan umumiy rejimli pastadir oqimini samarali ajratish.
• Quvvatni tartibga solish: toza elektr ta'minotini tiklash elektr ta'minoti shovqinini sezilarli darajada kamaytirishi mumkin.
• O'tkazgich: Elektr ta'minotining kirish va chiqish liniyalari radiatsiya hosil qilmaslik va boshqa kontaktlarning zanglashiga olib kelmasligi uchun dielektrik plataning chetidan uzoqda bo'lishi kerak.
• Alohida analog va raqamli quvvat manbalari: Yuqori chastotali qurilmalar odatda raqamli shovqinga juda sezgir, shuning uchun ikkalasi ajratilgan va quvvat manbaiga kirishda bir-biriga ulangan bo'lishi kerak. Agar signal analog va raqamli domenlarni kesib o'tishi kerak bo'lsa, halqa maydonini kamaytirish uchun signal bo'ylab halqa o'rnatilishi mumkin.
• Turli qatlamlar orasidagi alohida quvvat manbalarining bir-birining ustiga chiqishiga yo'l qo'ymang: Elektr ta'minoti shovqinining parazit sig'im orqali osongina bog'lanishiga yo'l qo'ymaslik uchun ularni chalg'itishga harakat qiling.
• Nozik komponentlarni ajratib oling: Fazali qulflangan halqalar (PLL) kabi komponentlar quvvat manbai shovqiniga juda sezgir va ularni quvvat manbaidan iloji boricha uzoqroq tutish kerak.
• Quvvat shnurini joylashtirish: Elektr uzatish liniyasini signal chizig'i yoniga qo'yish signal aylanishini kamaytirishi va shovqinni kamaytirishga erishishi mumkin.
• Aylanib o'tish yo'lini topraklama: elektron platadagi quvvat manbai shovqini va tashqi quvvat manbai aralashuvi natijasida to'plangan shovqinning oldini olish uchun aylanma yo'l shovqinni erga chetlab o'tishga imkon beradigan va shovqinni oldini olish uchun shovqin yo'liga (radiatsiyadan tashqari) asoslanishi mumkin. boshqa qurilmalar va uskunalar.

Yakunida:Elektr ta'minoti shovqini, to'g'ridan-to'g'ri yoki bilvosita quvvat manbaidan hosil bo'ladimi, kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Uning kontaktlarning zanglashiga olib ta'sirini bostirishda umumiy printsipga amal qilish kerak: elektr ta'minoti shovqinining degradatsiyasini oldini olish uchun elektr ta'minotidagi shovqinning kontaktlarning zanglashiga ta'sirini minimallashtirish, shu bilan birga tashqi omillar yoki kontaktlarning zanglashiga olib ta'sirini kamaytirish.