Co to jest sprzęt testowy EMC

Kluczowym wyzwaniem projektowym przy projektowaniu power banku jest pomyślne przejście testów EMI. Inżynierowie elektronicy często martwią się niepowodzeniem testów EMI. Jeśli test EMI obwodu nie powiedzie się wiele razy, będzie to koszmar. Będziesz musiał pracować przez całą dobę w laboratorium EMI, aby rozwiązać problemy i uniknąć opóźnień we wdrażaniu produktów. W przypadku produktów konsumenckich, takich jak powerbanki, cykl projektowania jest krótki, a ograniczenia certyfikacji EMI surowe, więc chcesz dodać wystarczającą liczbę filtrów EMI, aby płynnie przejść test EMI, ale nie chcesz zwiększać przestrzeni i dodawać zbyt dużo koszt obwodu. Wydaje się, że trudno jest pogodzić jedno i drugie.

Projekt referencyjny konwertera wzmacniającego o niskim promieniowaniu EMI firmy TI (PMP9778) zapewnia takie rozwiązanie. Obsługuje napięcie wejściowe 2.7–4.4 V, moc wyjściową 5 V / 3 A, 9 V / 2 A i 12 V / 1.5 A i nadaje się tylko do zastosowań w bankach mocy. Dzięki optymalizacji rozmieszczenia i układu ta konstrukcja TI osiąga o 6 dB większy zapas mocy niż w przypadku innych modeli EN55022 oraz testy promieniowania CISPR22 klasy B. Przyjrzyjmy się procesowi projektowania.

Zidentyfikuj krytyczne ścieżki prądu
EMI zaczyna się od wysokiej chwilowej szybkości zmian prądu (di/dt) na rowerze. Dlatego na początku projektowania powinniśmy rozróżnić ścieżki krytyczne o wysokim di/dt. Aby osiągnąć te cele, ważne jest zrozumienie bieżących ścieżek przewodzenia i przepływu sygnału w zasilaczach impulsowych.

Rysunek 1 przedstawia topologię przetwornicy podwyższającej napięcie i krytyczne ścieżki prądowe. Gdy S2 jest zamknięty, a S1 otwarty, prąd przemienny przepływa przez niebieską pętlę. Gdy S1 jest zamknięty, a S2 otwarty, prąd przemienny przepływa przez zieloną pętlę. Zatem prąd płynie przez kondensator wejściowy Cin, a cewka indukcyjna L jest prądem ciągłym, podczas gdy prąd przepływa przez S2, S1, a kondensator wyjściowy Cout jest prądem pulsującym (czerwona pętla). Dlatego definiujemy czerwoną pętlę jako krytyczną ścieżkę prądu. Ta ścieżka ma najwyższą energię EMI. Podczas umieszczania powinniśmy zminimalizować obszar, który jest nim otoczony.

Zminimalizuj obszar pętli dla ścieżek o wysokim di/dt
Rysunek 2 przedstawia konfigurację pinów TPS61088. Rysunek 3 pokazuje przykładowy układ krytycznych ścieżek prądowych dla TPS61088. Kołek NC wskazuje, że wewnątrz urządzenia nie ma połączenia. Dlatego można je podłączyć do PGND. Pod względem elektrycznym połączenie dwóch pinów NC z płaszczyzną uziemienia PGND ułatwia rozpraszanie ciepła i zmniejsza impedancję ścieżki powrotnej. Z perspektywy EMI, połączenie dwóch pinów NC z płaszczyzną masy PGND zbliża do siebie płaszczyzny VOUT i PGND układu TPS61088. Ułatwia to umieszczenie kondensatorów wyjściowych. Jak widać na rysunku 3, umieszczenie ceramicznego kondensatora wysokiej częstotliwości 0603 1-UF (lub 0402 1-UF) COUT_HF jak najbliżej styku VOUT skutkuje najmniejszym obszarem pętli high di/dt.

Maksymalne natężenie pola elektrycznego z dużej pętli di/di w odległości 10 metrów od płaszczyzny uziemienia można obliczyć za pomocą następującego wzoru:

Rysunek 4 przedstawia wyniki promieniowania EMI z i bez COUT_HF. W tych samych warunkach testowych wypromieniowany EMI poprawia się o 4dBuV/m z COUT_HF.

Umieść płaszczyznę uziemienia pod ścieżką krytyczną
Wysoka indukcyjność śledzenia skutkuje słabym promieniowaniem EMI. Ponieważ siła pola magnetycznego jest proporcjonalna do indukcyjności. Umieszczenie stałej płaszczyzny uziemienia na następnej warstwie ścieżki krytycznej może rozwiązać ten problem.

Tabela 1 podaje podane indukcyjności śledzenia na różnych płytkach drukowanych. Widzimy, że w przypadku czterowarstwowej płytki drukowanej z izolacją o grubości 0.4 mm między warstwą sygnału a płaszczyzną uziemienia, indukcyjność śledzenia jest znacznie mniejsza niż indukcyjność śledzenia w przypadku dwuwarstwowej płytki PCB o grubości 1.2 mm. Dlatego umieszczenie najkrótszej stałej płaszczyzny uziemienia na ścieżce krytycznej jest jednym z najskuteczniejszych sposobów zmniejszenia zakłóceń elektromagnetycznych.

Rysunek 5 przedstawia wyniki promieniowania EMI dla 2-warstwowej płytki drukowanej i 4-warstwowej płytki drukowanej. W oparciu o ten sam układ i te same warunki testowe, wypromieniowane EMI można poprawić o 10 dBuV/m w porównaniu z 4-warstwową płytką PCB.

Dodaj bufor RC
Jeśli poziomy promieniowania nadal przekraczają wymagane poziomy, a układ nie może być dalej ulepszany, dodanie tłumika RC i uziemienia zasilania do pinu TPS61088 SW może pomóc zredukować emitowane poziomy EMI. Ogranicznik RC powinien być umieszczony jak najbliżej węzła przełącznika i uziemienia zasilania. Może skutecznie tłumić pętlę napięciową SW, co oznacza, że ​​promieniowanie EMI poprawia się przy częstotliwości dzwonienia.

Lisun Firma Instruments Limited została znaleziona przez LISUN GROUP w 2003 roku. LISUN system jakości został ściśle certyfikowany przez ISO9001: 2015. Jako członek CIE, LISUN produkty są projektowane w oparciu o normy CIE, IEC i inne normy międzynarodowe lub krajowe. Wszystkie produkty przeszły certyfikat CE i zostały uwierzytelnione przez zewnętrzne laboratorium.

Naszymi głównymi produktami są Goniofotometr, Integracja Kuli, Spektroradiometr, Generator przepięć, Symulator ESD, Odbiornik EMI, Sprzęt testowy EMC, Tester bezpieczeństwa elektrycznego, izba środowiska, izba Temperatura, Komora klimatyczna, Komora termiczna, Test w komorze solnej, Komora do badania pyłu, Wodoodporny test, Test RoHS (EDXRF), Test świecącego drutu i Test płomienia igłowego.

Skontaktuj się z nami, jeśli potrzebujesz wsparcia.
Dział techniczny: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dział sprzedaży: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618917996096

Tagi:EMI-9KB