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Ott關(guān)于不同模式電磁干擾水平的公式(2)示意了回路面積對電路電磁干擾水平產(chǎn)生的直接線性影響。E=263×10-16(f2AI)(1/r) (2)輻射場正比于下列參數(shù):涉及的諧波頻率(f,單位Hz)、回路面積(A,單位m2)、電流(I)和測量距離(r,單位m)。此概念可以推廣到所有利用梯形波形進(jìn)行電路設(shè)計的場合,不過本文僅討論電源設(shè)計。參考圖4中的交流模型,研究其回路電流流動情況:起點為輸入電容器,然后在Q1導(dǎo)通期間流向Q1,再通過L1進(jìn)入輸出電容器,后返回輸入電容器中。當(dāng)Q1關(guān)斷、Q2導(dǎo)通時,就形成了第二個回路。之后存儲在L1內(nèi)的能量流經(jīng)輸出電容器和Q2,如圖5所示。這些回路面積控制對于降低電磁干擾是很重要的,在PCB走線布線時就要預(yù)先考慮清器件的布局問題。當(dāng)然,回路面積能做到多小也是有實際限制的。
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電源模塊的作用
電源模塊的主要作用是電壓轉(zhuǎn)換,可以將交流或直流電變換成你想要的交流或直流電。例如將市電220V交流電(AC)轉(zhuǎn)換成5V直流電(DC),因為交流220V的電是高壓電,而電子產(chǎn)品是低壓供電的,這就需要一個轉(zhuǎn)換裝置,將交流220V的電壓轉(zhuǎn)換成低壓。
簡單理解就是類似電源適配器,你的電子產(chǎn)品要插電才能正常運行,但是你總不能直接接220V使用,因為這樣會導(dǎo)致產(chǎn)品燒毀,因此就需要一個專門的轉(zhuǎn)換裝置。
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從公式2可以看出,減小開關(guān)節(jié)點的回路面積會有效降低電磁干擾水平。如果回路面積減小為原來的3倍,電磁干擾會降低9.5dB,恒流電源多少錢,如果減小為原來的10倍,則會降低20 dB。設(shè)計時,從化圖4和圖5所示的兩個回路節(jié)點的回路面積著手,細(xì)致考慮器件的布局問題,同時注意銅線連接問題。盡量避免同時使用PCB的兩面,因為通孔會使電感顯著,進(jìn)而帶來其他問題。恰當(dāng)放置高頻輸入和輸出電容器的重要性常被忽略。若干年以前,我所在的公司曾把我們的產(chǎn)品設(shè)計轉(zhuǎn)讓給國外制造商。結(jié)果,我的工作職責(zé)也發(fā)生了很大變化,我成了一名顧問,幫助電源設(shè)計新手解決文中提到的一系列需要權(quán)衡的事宜及其他眾多問題。這里有一個含有集成鎮(zhèn)流器的離線式開關(guān)的設(shè)計例子:設(shè)計人員希望降低終功率級中的電磁干擾。我只是簡單地將高頻輸出電容器移動到更靠近輸出級的位置,其回路面積就大約只剩原來的一半,而電磁干擾就降低了約 6dB。而這位設(shè)計者顯然不太懂得其中的道理,他稱那個電容為“魔法帽子”,而事實上我們只是減小了開關(guān)節(jié)點的回路面積。
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