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开关电源中经常要快速切换电流

发布时间:2019/2/9 14:21:10 访问次数:631

   开关电源中经常要快速切换电流。这些电OEC7091B流通路上的分布电感会产生较大的骚扰电压,并耦合到其他敏感电路中形成干扰。

   如果一个电路产生了不连续电流,就要设法防止其通过大的环路。电流环越大其电感量越大,随之而产生的磁场辐射也就越大。这个原则同样适用于元器件的布局,因为电流经常是在有源器件之间进行切换的,如晶体管和二极管。所以,PCB布线时注意尽量减小高频环路的面积,缩短高频信号线。

   在布线时还应注意以下几点。

   (1)不要把开关电源的输人电源线和输出电源线靠在一起,更不能捆扎在一起。

   (2)输出直流电源线最好用双绞线,至少应紧靠在一起走线。

   (3)开关电源的输人、输出电源线应尽可能远离电路中的信号线。开关电源的EMC设计需考虑的因素还很多,如PCB的走线、元器件的布局及各种电源线、信号线的捆扎、配置等。全面抑制开关电源的各种骚扰会大大提高开关电源的EMC性能,使开关电源得到更广泛的应用。

   在高速时钟中使用低通滤波器,数据输出可以有效地减少时钟信号的高频含 量,尤其是高次谐波。通常情况下,一般使用简单、成本低且对电路板空间要求小 的RC低通滤波器。RC滤波器是一个单极滤波器,处于截止频率时可以减少3dB 谐波,高于截止频率时以⒛dB/浼c的规律减少。为避免降低信号摆幅,截止频率 大约是时钟频率的两倍;否则,信号摆幅可能会干扰接收数字电路的逻辑门限值; 这种设计,对时钟信号的第11次谐波,幅度可以减少⒛dB。当然,还有更复杂的 滤波器,如可减少更多的高次谐波的二阶滤波器。


电磁干扰能量的主要来源之一是时钟树。良好的时钟树设计和布局不仅确保了系统良好的性能且无重大时序问题,而且还可以保证系统符合环保要求标准。造成电磁干扰的主要原因是输电线路缺乏信号返回通道。这种现象通常发生在地面有断面,或信号返回平面处在时钟和信号线下面时发生。电磁干扰能量通常集中于时钟频率及其谐波中。高次谐波能量的大小取决于时钟信号的形状及上升、下降沿的陡峭程度。由于大多数时钟信号的形状近似方波且有着极快的转换速率,所以时钟信号的谐波对产品的电磁干扰确时钟的电磁干扰可以从信号输出引脚和走线中发射出来。通常情况下,由于PCB布线长于器件引脚和IC内部走线,所以大部分辐射源来自PCB布线。在某些情况下,大型集成电路封装中较短的走线也可以在相对较高的频率下(大于5OOMHz)对外产生电磁干扰。


   开关电源中经常要快速切换电流。这些电OEC7091B流通路上的分布电感会产生较大的骚扰电压,并耦合到其他敏感电路中形成干扰。

   如果一个电路产生了不连续电流,就要设法防止其通过大的环路。电流环越大其电感量越大,随之而产生的磁场辐射也就越大。这个原则同样适用于元器件的布局,因为电流经常是在有源器件之间进行切换的,如晶体管和二极管。所以,PCB布线时注意尽量减小高频环路的面积,缩短高频信号线。

   在布线时还应注意以下几点。

   (1)不要把开关电源的输人电源线和输出电源线靠在一起,更不能捆扎在一起。

   (2)输出直流电源线最好用双绞线,至少应紧靠在一起走线。

   (3)开关电源的输人、输出电源线应尽可能远离电路中的信号线。开关电源的EMC设计需考虑的因素还很多,如PCB的走线、元器件的布局及各种电源线、信号线的捆扎、配置等。全面抑制开关电源的各种骚扰会大大提高开关电源的EMC性能,使开关电源得到更广泛的应用。

   在高速时钟中使用低通滤波器,数据输出可以有效地减少时钟信号的高频含 量,尤其是高次谐波。通常情况下,一般使用简单、成本低且对电路板空间要求小 的RC低通滤波器。RC滤波器是一个单极滤波器,处于截止频率时可以减少3dB 谐波,高于截止频率时以⒛dB/浼c的规律减少。为避免降低信号摆幅,截止频率 大约是时钟频率的两倍;否则,信号摆幅可能会干扰接收数字电路的逻辑门限值; 这种设计,对时钟信号的第11次谐波,幅度可以减少⒛dB。当然,还有更复杂的 滤波器,如可减少更多的高次谐波的二阶滤波器。


电磁干扰能量的主要来源之一是时钟树。良好的时钟树设计和布局不仅确保了系统良好的性能且无重大时序问题,而且还可以保证系统符合环保要求标准。造成电磁干扰的主要原因是输电线路缺乏信号返回通道。这种现象通常发生在地面有断面,或信号返回平面处在时钟和信号线下面时发生。电磁干扰能量通常集中于时钟频率及其谐波中。高次谐波能量的大小取决于时钟信号的形状及上升、下降沿的陡峭程度。由于大多数时钟信号的形状近似方波且有着极快的转换速率,所以时钟信号的谐波对产品的电磁干扰确时钟的电磁干扰可以从信号输出引脚和走线中发射出来。通常情况下,由于PCB布线长于器件引脚和IC内部走线,所以大部分辐射源来自PCB布线。在某些情况下,大型集成电路封装中较短的走线也可以在相对较高的频率下(大于5OOMHz)对外产生电磁干扰。


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