PCBニュース - スイッチング電源回路基板設計のための注意

スイッチング電源の放射妨害は、電流経路の電流サイズ、パスのループ面積、および電流周波数の二乗、すなわち放射妨害波eの積に比例する。この関係を用いる前提は、チャネルサイズが周波数の波長よりもはるかに小さいことである。

The 上記 関係 ショー あれ 削減 the チャンネル 面積 is the キー to 削減 放射 干渉. あれ is to 言う, the コンポーネント of the スイッチング パワー 供給 必須 ビー 密に アレンジ with それぞれ その他. イン the プライマリー 回路, the 入力 コンデンサ, トランジスタ, エーnd 変圧器 エーre 必要 to ビー クローズ to それぞれ その他, 安d the 配線 is コンパクト イン the 二次 回路, the ダイオード, 変圧器, 安d 出力 コンデンサ are 必要 to ビー クローズ to それぞれ その他.

プリント回路基板を設計するとき、あまりに遠く離れているコンポーネントのためにあまりに長い印刷ラインに起因する干渉を避けるために、関連するコンポーネントを一緒に配置しようとするべきです加えて、信号入力および出力信号は、結合経路によって引き起こされる干渉を避けるために可能な限りリードポートに配置されるべきである。プリント基板上では、プリント基板の両側に近接して正および負荷電流導体を配置し、それらを並列に保つようにしている。なぜなら、並列および近接した正および負荷電流導体によって生成される外部磁界は互いに相殺する傾向があるからである。プリント基板のコンポーネントレイアウトと配線設計は，スイッチング電源のemc性能に大きな影響を及ぼすことを実証した。高周波スイッチング電源では、プリント基板には、レベル±5 SECの1／2±15 V程度の小さな信号制御が施されているので、高電圧電源バスや高周波電源スイッチや磁気部品も搭載されている。プリント板の限られたスペースで合理的にコンポーネントの位置を整える方法は、直接回路の各々のコンポーネントの干渉防止に影響を及ぼす。回路作業の信頼性また、2つのプリント信号線が並列に配線されていることを覚えておいてください。並列配線を避けることができない場合は、以下のメソッドを使用して修復します。

（1）2本の平行な信号線に流れる電流の向きを反転する。

（2）2線間の電磁界の影響を低減するために、2つの平行な信号線間の距離をできるだけ保つ。

（3）シールド用の2本の信号線間にアース線を付加する。

配線間の電磁結合は電界と磁界を通じて行われるので、配線時には電界と磁界の結合を抑制するために注意を払う必要がある。電界抑制方法は以下の通りである。

（1）静電シールドを使用し、シールド層を接地しなければならない。

（2）感度線の入力インピーダンスを小さくする。

（3）容量結合を最小化するために、線路間の距離を増加しようとする。

磁場の抑制方法は以下の通りである。

（1）干渉源と高感度回路を直接配線することが最良であり、ライン間のカップリングを大幅に低減することができる。

（2）結合された干渉源と高感度回路との間の相互インダクタンスをできるだけ小さくするために、線間の距離を増加させること；

（3）干渉源及び高感度回路のループ面積を低減する。

また、プリント配線の特性インピーダンスを解析することにより、プリント配線の配置、長さ、幅、レイアウトを選択する。単一ワイヤの特性インピーダンスは、直流抵抗Rと自己インダクタンスエルで構成されている。プリント線Jが短いほど、直流抵抗Rが小さくなる同時に、プリントラインの幅及び厚さを増加させることによって、直流抵抗Rを低減することができ、プリントライン長Jを短くし、自己インダクタンスエルを小さくし、プリントライン幅Bを増加させることによって、自己インダクタンスエルを低減することができる。しかし、相互インダクタンスエムによっても影響される。距離も重要な役割を果たす。そして、2つのライン間の距離を増やすことは相互インダクタンスを減らすことができる。このような現象の観点から、プリント配線板の設計時には、電力線、接地線、その他のプリント線は全てインダクタンスを有するので、電力線及び接地線のインピーダンスをできるだけ小さくする必要がある。大きな電圧降下と接地線電圧降下は、共通インピーダンス干渉の形成に重要な要因であるので、接地線をできるだけ短くし、電力線および接地線をできるだけ厚くすることができる。両面プリント配線板設計においては、電源線と接地線をできるだけ厚くすることに加えて、グランドラインと電源ラインとの間に高周波特性を有するデカップリングコンデンサを設ける必要がある。

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