Микропроцессоры и микроконтроллеры

 
 
 
Отладка кода вдвое сложнее, чем его написание. Так что если вы пишете код настолько умно, насколько можете, то вы по определению недостаточно сообразительны, чтобы его отлаживать.
Brian W. Kernighan.
Русский | Українська



На правах рекламы:



Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru
Микропроцессоры и микроконтроллеры :: Статьи :: Снижение электромагнитных излучений в импульсных преобразователях путем корректной разводки печатной платы.Часть третья

Снижение электромагнитных излучений в импульсных преобразователях путем корректной разводки печатной платы.Часть третья

Подытожим данные рассуждения в виде рекомендаций по разводке печатной платы (похожие рекомендации по проектированию печатной платы встречаются в подробной документации на импульсные преобразователи):

1. Размещение и разводка печатных проводников силовых компонентов. Начните с установки ключевых транзисторов VT1 и VT2, индуктивности L, а также входных и выходных конденсаторов Свх и Свых. Их необходимо расположить таким образом, чтобы мини-

мизировать расстояние между ними, в особенности подключение к общей цепи VT2, Свх и Свых, а также соединение Свх и VT1. Далее необходимо в верхнем слое разместить проводящие области для сильноточного общего, входного, выходного и LX-узлов и подвести к ним печатные проводники в верхнем слое с использованием коротких и широких дорожек.

2. Размещение и разводка компонентов с низкоуровневыми сигналами. Интегральная схема контроллера должна быть размещена как можно более близко к ключевым транзисторам. Компоненты с низкоуровневыми сигналами размещаются на другой стороне контроллера. Высокоим-педансные узлы должны быть малыми и как можно дальше отнесены от узла LX. Создайте проводящую область аналогового общего в приемлемом слое и соедините его с сильноточным общим в одной точке.

Описанная выше методика проиллюстрирована ниже.

Компоненты с  низкоуровневыми сигналами
Компоненты с  низкоуровневыми сигналами

MAX1954 — недорогая интегральная схема ШИМ-контрол-лера с токовым режимом преобразования, ориентированная на пользовательские, телекоммуникационные и промышленные электронные устройства. На рисунке 2 показана схема оценочного набора MAX1954, а рисунке 3 показана разводка его печатной платы. Данный преобразователь характеризуется нагрузочной способностью 5 А. Набор может питаться от низковольтной ^вх) или высоковольтной распределительной (VHSD) шин.

Начнем с поиска сильноточных компонентов: спаренная ключевая транзисторная сборка N1, индуктивность L1, входной конденсатор С3 и выходной конденсатор С5. Расположение С3 очень критично; он должен быть как можно ближе и параллельно стоку верхнего МОП-транзистора и истоку нижнего МОП-транзистора. Это необходимо выполнить ввиду присутствия высокочас-

тотных импульсных выбросов тока, вызванных восстановительным зарядом встроенного диода нижнего МОП-транзистора во время включения верхнего МОП-транзистора. Эти элементы расположены в правой части разводки печатной платы. Все подключения выполнены в верхнем слое (показаны красным цветом). Узел LX в верхнем правом углу расположен непосредственно над системным общим слоем и поэтому экранирован от узлов небольшой площади VHSD и PGND в верхнем слое.

Низкоуровневые сигналы и связанные с ними компоненты размещены на левой стороне платы. Расположение выводов контроллера MAX1954 упрощает разделение низкоуровневых сигналов от сильноточных цепей. Контроллер U1 размещен между низкоуровневыми сигналами и сильноточной областью. Дорожка, соединяющая R1 и R2, является узлом обратной связи, поэтому, сделана тонкой. Тонкой дорожкой также выполнен узел компенсации (С7, С8 и R3). Аналоговый общий слой является средним и содержит сквозные металлизированные отверстия для соединения с компонентами, однако, в целях повышения читабельности сделан невидимым.

Сильноточный и слаботочный аналоговый общие слои разделены на печатной плате, и на схеме также обозначены разными символами. Верхняя область сильноточного общего, аналоговый общий слой и площадка подключения системного питания соединены вместе в нижнем правом углу.

В узле коммутации под влиянием паразитных индуктивности и емкости будут формироваться высокочастотные (40...100 МГц) колебания, которые могут вызвать ЭМИ. Подавить данные колебания может простая демпфирующая RC-цепь, установленная параллельно каждому МОП-транзистору. Для демпфирования колебаний на выводе VLX под влиянием нарастающего фронта необходимо добавить RC-демпфер параллельно нижнему МОП-транзистору. По аналогии, для демпфирования колебаний на выводе VLX, вызванных спадающим фронтом, необходимо добавить RC-де-мпфер параллельно верхнему МОП-транзистору. В связи с тем, что установка дополнительных демпфирующих элементов увеличивает стоимость, применять их нужно только при необходимости. Правильно подобранный RC-демпфер существенно не ухудшает эффективность преобразования, т.к. запасенная в паразитных элементах энергия так или иначе рассеивается в схеме, а при установке демпфера данный процесс всего лишь затягивается.

Примечание:

Рассмотренные рекомендации применимы также и к повышающему преобразователю, если поменять местами входное и выходное напряжения.













При использовании любых материалов с сайта обратная ссылка на сайт Микропроцессоры и микроконтроллеры обязательна.