開關電源中經常要快速切換電流
發布時間:2019/2/9 14:21:10 訪問次數:618
開關電源中經常要快速切換電流。這些電OEC7091B流通路上的分布電感會產生較大的騷擾電壓,并耦合到其他敏感電路中形成干擾。
如果一個電路產生了不連續電流,就要設法防止其通過大的環路。電流環越大其電感量越大,隨之而產生的磁場輻射也就越大。這個原則同樣適用于元器件的布局,因為電流經常是在有源器件之間進行切換的,如晶體管和二極管。所以,PCB布線時注意盡量減小高頻環路的面積,縮短高頻信號線。
在布線時還應注意以下幾點。
(1)不要把開關電源的輸人電源線和輸出電源線靠在一起,更不能捆扎在一起。
(2)輸出直流電源線最好用雙絞線,至少應緊靠在一起走線。
(3)開關電源的輸人、輸出電源線應盡可能遠離電路中的信號線。開關電源的EMC設計需考慮的因素還很多,如PCB的走線、元器件的布局及各種電源線、信號線的捆扎、配置等。全面抑制開關電源的各種騷擾會大大提高開關電源的EMC性能,使開關電源得到更廣泛的應用。
在高速時鐘中使用低通濾波器,數據輸出可以有效地減少時鐘信號的高頻含 量,尤其是高次諧波。通常情況下,一般使用簡單、成本低且對電路板空間要求小 的RC低通濾波器。RC濾波器是一個單極濾波器,處于截止頻率時可以減少3dB 諧波,高于截止頻率時以⒛dB/浼c的規律減少。為避免降低信號擺幅,截止頻率 大約是時鐘頻率的兩倍;否則,信號擺幅可能會干擾接收數字電路的邏輯門限值; 這種設計,對時鐘信號的第11次諧波,幅度可以減少⒛dB。當然,還有更復雜的 濾波器,如可減少更多的高次諧波的二階濾波器。
電磁干擾能量的主要來源之一是時鐘樹。良好的時鐘樹設計和布局不僅確保了系統良好的性能且無重大時序問題,而且還可以保證系統符合環保要求標準。造成電磁干擾的主要原因是輸電線路缺乏信號返回通道。這種現象通常發生在地面有斷面,或信號返回平面處在時鐘和信號線下面時發生。電磁干擾能量通常集中于時鐘頻率及其諧波中。高次諧波能量的大小取決于時鐘信號的形狀及上升、下降沿的陡峭程度。由于大多數時鐘信號的形狀近似方波且有著極快的轉換速率,所以時鐘信號的諧波對產品的電磁干擾確時鐘的電磁干擾可以從信號輸出引腳和走線中發射出來。通常情況下,由于PCB布線長于器件引腳和IC內部走線,所以大部分輻射源來自PCB布線。在某些情況下,大型集成電路封裝中較短的走線也可以在相對較高的頻率下(大于5OOMHz)對外產生電磁干擾。
開關電源中經常要快速切換電流。這些電OEC7091B流通路上的分布電感會產生較大的騷擾電壓,并耦合到其他敏感電路中形成干擾。
如果一個電路產生了不連續電流,就要設法防止其通過大的環路。電流環越大其電感量越大,隨之而產生的磁場輻射也就越大。這個原則同樣適用于元器件的布局,因為電流經常是在有源器件之間進行切換的,如晶體管和二極管。所以,PCB布線時注意盡量減小高頻環路的面積,縮短高頻信號線。
在布線時還應注意以下幾點。
(1)不要把開關電源的輸人電源線和輸出電源線靠在一起,更不能捆扎在一起。
(2)輸出直流電源線最好用雙絞線,至少應緊靠在一起走線。
(3)開關電源的輸人、輸出電源線應盡可能遠離電路中的信號線。開關電源的EMC設計需考慮的因素還很多,如PCB的走線、元器件的布局及各種電源線、信號線的捆扎、配置等。全面抑制開關電源的各種騷擾會大大提高開關電源的EMC性能,使開關電源得到更廣泛的應用。
在高速時鐘中使用低通濾波器,數據輸出可以有效地減少時鐘信號的高頻含 量,尤其是高次諧波。通常情況下,一般使用簡單、成本低且對電路板空間要求小 的RC低通濾波器。RC濾波器是一個單極濾波器,處于截止頻率時可以減少3dB 諧波,高于截止頻率時以⒛dB/浼c的規律減少。為避免降低信號擺幅,截止頻率 大約是時鐘頻率的兩倍;否則,信號擺幅可能會干擾接收數字電路的邏輯門限值; 這種設計,對時鐘信號的第11次諧波,幅度可以減少⒛dB。當然,還有更復雜的 濾波器,如可減少更多的高次諧波的二階濾波器。
電磁干擾能量的主要來源之一是時鐘樹。良好的時鐘樹設計和布局不僅確保了系統良好的性能且無重大時序問題,而且還可以保證系統符合環保要求標準。造成電磁干擾的主要原因是輸電線路缺乏信號返回通道。這種現象通常發生在地面有斷面,或信號返回平面處在時鐘和信號線下面時發生。電磁干擾能量通常集中于時鐘頻率及其諧波中。高次諧波能量的大小取決于時鐘信號的形狀及上升、下降沿的陡峭程度。由于大多數時鐘信號的形狀近似方波且有著極快的轉換速率,所以時鐘信號的諧波對產品的電磁干擾確時鐘的電磁干擾可以從信號輸出引腳和走線中發射出來。通常情況下,由于PCB布線長于器件引腳和IC內部走線,所以大部分輻射源來自PCB布線。在某些情況下,大型集成電路封裝中較短的走線也可以在相對較高的頻率下(大于5OOMHz)對外產生電磁干擾。