PCB-Technologie - EMI-Interferenz: Leitung ist der Schuldige

Strahlend EWI Störungen können von einer nicht direktionalen Emissionsquelle und einer ungewollt geformten Antenne kommen. Geführt EWI Störung kann auch von einer Quelle der Strahlung kommen EWI Interferenz, oder verursacht durch einige Leiterplattenkomponenten. Sobald Ihre Leiterplatte leitfähige Störungen empfängt, sie wohnt im PCB Spur des Anwendungskreises. Einige häufige Strahlenquellen EWI Interferenzen umfassen die in früheren Artikeln diskutierten Komponenten, sowie integrierte Schaltnetzteile, Anschlussdrähte und Schalter, oder Taktnetze.

Abbildung 1 Kopplungsmedium des leitfähigen EWI-Signals

Geführt EWI Interferenz ist das Ergebnis des normalen Betriebs des Schaltkreises und der kombinierten Wirkung von parasitärer Kapazität und Induktivität. Abbildung 1 zeigt einige der EWI Störquellen, die in Ihr PCB Spuren. Vemi1 wird von einem Switching-Netzwerk abgeleitet, wie Taktsignale oder digitale Signalspuren. Die Kopplungsmethoden dieser Störquellen sind durch die parasitäre Kapazität zwischen den Leiterbahnen. Diese Signale bringen Stromspitzen in benachbarte PCB Spuren. Ähnlich, Vemi2 stammt aus dem Switch-Netzwerk, oder von einer Antenne auf der PCB. Die Kopplungsmethoden dieser Störquellen sind durch die parasitäre Induktivität zwischen den Leiterbahnen. Dieses Signal bringt Spannungsstörungen in benachbarte PCB Spuren. Alle drei EWI Quellen kommen von benachbarten Drähten im Kabel. Signale, die sich entlang dieser Drähte ausbreiten, können Übersprecheffekte erzeugen.

Das Schaltnetzteil erzeugt Vemi4. Die durch das Schaltnetzteil erzeugte Störung liegt auf der Stromleitung und erscheint in Form eines Vemi4 Signals.

Im Normalbetrieb bieten Schaltnetzteile (SMPS) Möglichkeiten zur Bildung von leitfähigen EWI. Die Schaltvorgänge "Ein" und "Aus" in diesen Netzteilen erzeugen starke diskontinuierliche Ströme. Diese diskontinuierlichen Ströme existieren am Eingang des Buck-Wandlers, am Ausgang des Boost-Wandlers und am Eingang und Ausgang der Flyback- und Buck-Boost-Topologien. Der durch die Schaltaktion verursachte diskontinuierliche Strom erzeugt Spannungswellen, die sich über die Leiterplatten-Leiterbahnen auf andere Teile des Systems ausbreiten. Die durch SMPS verursachte Eingangs- und/oder Ausgangsspannung kann den Betrieb des Lastkreises gefährden. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für die Frequenzzusammensetzung eines DC/DC Step-Down SMPS Eingangs, der bei 2 MHz arbeitet. Der grundlegende Frequenzzusammensetzungsbereich der SMPS geleiteten Interferenz beträgt 90 – 100 MHz.

Abbildung 2 DC/DC Step-down Wandler: Schaltfrequenz für 2MHz

Conducted EWI Messung, wenn die Ein- und Ausgangspins 10 verwenden ?F-Filter.

Es gibt zwei Arten von geführten Interferenzen: Differenzmodus Interferenzen und Gleichtaktinterferenzen. Interferenzsignale im Differenzmodus erscheinen zwischen den Eingangsklemmen der Schaltung, wie Signal und Masse. Der Strom fließt durch die beiden Eingangsklemmen derselben Phase. Der Stromeingang von Nr. 1 ist jedoch identisch mit Nr. 2, aber in entgegengesetzter Richtung (Differenzreferenz). Die Last dieser beiden Eingangsenden bildet eine Spannung, die sich mit der Stärke des Stroms ändert. Diese Spannungsänderung zwischen Spur 1 und Differenzreferenz verursacht Störungen oder Kommunikationsfehler im System.

Gleichtaktstörungen treten auf, wenn Sie der Schaltung eine Masseschleife oder einen schlechten Strompfad hinzufügen. Wenn es eine Störquelle gibt, werden Gleichtaktstrom und Gleichtaktspannung auf Spur 1 und Spur 2 gebildet, und die Masseschleife fungiert als Gleichtaktstörungsquelle. Sowohl Differenz- als auch Gleichtaktstörungen erfordern den Einsatz spezieller Filter, um die negativen Auswirkungen von EWI-Störungen zu bewältigen.