อุปกรณ์ทดสอบ EMC คืออะไร

ความท้าทายในการออกแบบที่สำคัญในการออกแบบพาวเวอร์แบงค์กำลังผ่านการทดสอบ EMI วิศวกรอิเล็กทรอนิกส์มักกังวลเกี่ยวกับความล้มเหลวในการทดสอบ EMI หากการทดสอบวงจร EMI ล้มเหลวหลายครั้ง จะเป็นฝันร้าย คุณจะต้องทำงานตลอดเวลาในห้องปฏิบัติการ EMI เพื่อแก้ไขปัญหาและหลีกเลี่ยงความล่าช้าในการเปิดตัวผลิตภัณฑ์ สำหรับสินค้าอุปโภคบริโภค เช่น พาวเวอร์แบงค์ รอบการออกแบบสั้นและข้อจำกัดการรับรอง EMI นั้นเข้มงวด ดังนั้นคุณต้องการเพิ่มตัวกรอง EMI ให้เพียงพอเพื่อให้ผ่านการทดสอบ EMI ได้อย่างราบรื่น แต่คุณไม่ต้องการเพิ่มพื้นที่และเพิ่มมากเกินไป ต้นทุนต่อวงจร ดูเหมือนยากที่จะเล่นปาหี่ทั้งคู่

การออกแบบอ้างอิง TI ที่แผ่รังสีต่ำ EMI Boost Converter Reference Design (PMP9778) ให้โซลูชันดังกล่าว สามารถรองรับแรงดันไฟขาเข้า 2.7 – 4.4V, 5V / 3A, 9V / 2A และ 12V / 1.5A เอาต์พุตและเหมาะสำหรับแอพพลิเคชั่นธนาคารพลังงานเท่านั้น ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพการจัดวางและการจัดวาง การออกแบบ TI นี้ทำให้มีเฮดรูมเพิ่มขึ้น 6 dB เมื่อเทียบกับการทดสอบแบบแผ่รังสี EN55022 และ CISPR22 Class B มาดูขั้นตอนการออกแบบกัน

ระบุเส้นทางปัจจุบันที่สำคัญ
EMI เริ่มต้นด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงปัจจุบัน (di/dt) ที่สูงในทันที ดังนั้น เราควรแยกแยะเส้นทางวิกฤต di/dt สูงที่จุดเริ่มต้นของการออกแบบ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายเหล่านี้ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจเส้นทางการนำกระแสและการไหลของสัญญาณในอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง

รูปที่ 1 แสดงโทโพโลยีตัวแปลงบูสต์และพาธกระแสวิกฤต เมื่อปิด S2 และ S1 เปิดอยู่ กระแสไฟ AC จะไหลผ่านลูปสีน้ำเงิน เมื่อปิด S1 และ S2 เปิดอยู่ กระแสไฟ AC จะไหลผ่านลูปสีเขียว ดังนั้นกระแสจะไหลผ่านตัวเก็บประจุอินพุต Cin และตัวเหนี่ยวนำ L เป็นกระแสต่อเนื่องในขณะที่กระแสไหลผ่าน S2, S1 และตัวเก็บประจุเอาต์พุต Cout เป็นกระแสเต้นเป็นจังหวะ (วงสีแดง) ดังนั้นเราจึงกำหนดวงสีแดงเป็นเส้นทางปัจจุบันที่สำคัญ เส้นทางนี้มีพลังงานอีเอ็มไอสูงสุด ระหว่างการจัดวาง เราควรย่อพื้นที่ที่ปิดไว้ให้น้อยที่สุด

ลดพื้นที่วนรอบสำหรับเส้นทาง di/dt สูง
รูปที่ 2 แสดงการกำหนดค่าพินของ TPS61088 รูปที่ 3 แสดงตัวอย่างเลย์เอาต์ของเส้นทางปัจจุบันที่สำคัญสำหรับ TPS61088 พิน NC แสดงว่าไม่มีการเชื่อมต่อภายในอุปกรณ์ จึงสามารถเชื่อมต่อกับ PGND ได้ การเชื่อมต่อพิน NC สองตัวกับระนาบกราวด์ PGND ทางไฟฟ้าช่วยอำนวยความสะดวกในการกระจายความร้อนและลดอิมพีแดนซ์ของเส้นทางกลับ จากมุมมองของ EMI การเชื่อมต่อพิน NC สองตัวกับระนาบพื้น PGND จะทำให้ระนาบ VOUT และ PGND ของ TPS61088 อยู่ใกล้กันมากขึ้น ทำให้การจัดวางตัวเก็บประจุเอาต์พุตง่ายขึ้น ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 3 การวางตัวเก็บประจุเซรามิกความถี่สูง 0603 1-UF (หรือ 0402 1-UF) COUT_HF ให้ใกล้กับพิน VOUT มากที่สุด ส่งผลให้เกิดพื้นที่ที่เล็กที่สุดของลูป di/dt สูง

ความแรงของสนามไฟฟ้าสูงสุดจากลูปได/ไดสูงที่ระยะ 10 เมตรจากระนาบพื้นสามารถคำนวณได้โดยสูตรต่อไปนี้:

รูปที่ 4 แสดงผล EMI ที่แผ่ออกมาโดยมีและไม่มี COUT_HF ภายใต้สภาวะการทดสอบเดียวกัน EMI ที่แผ่รังสีจะดีขึ้น 4dBuV/m ด้วย COUT_HF

วางระนาบพื้นใต้เส้นทางวิกฤติ
การเหนี่ยวนำการติดตามสูงส่งผลให้ EMI ที่แผ่รังสีต่ำ เนื่องจากความแรงของสนามแม่เหล็กเป็นสัดส่วนกับการเหนี่ยวนำ การวางระนาบกราวด์คงที่บนเลเยอร์ถัดไปของการติดตามวิกฤตสามารถแก้ปัญหานี้ได้

ตารางที่ 1 แสดงการเหนี่ยวนำการติดตามที่กำหนดบนบอร์ด PCB ต่างๆ เราจะเห็นได้ว่าสำหรับ PCB สี่ชั้นที่มีความหนาของฉนวน 0.4 มม. ระหว่างชั้นสัญญาณและระนาบกราวด์ การเหนี่ยวนำการติดตามนั้นเล็กกว่าตัวเหนี่ยวนำการติดตามสำหรับ PCB 1.2 ชั้นหนา 2 มม. มาก ดังนั้น การวางระนาบพื้นคงที่ที่สั้นที่สุดในเส้นทางวิกฤตจึงเป็นหนึ่งในวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการลด EMI

รูปที่ 5 แสดงผล EMI ที่แผ่ออกมาสำหรับ PCB 2 ชั้นและ PCB 4 ชั้น ด้วยเค้าโครงเดียวกันและเงื่อนไขการทดสอบเดียวกัน EMI แบบแผ่รังสีสามารถปรับปรุงได้ 10dBuV/m บน PCB 4 ชั้น

เพิ่ม RC buffer
หากระดับการแผ่รังสียังคงเกินระดับที่กำหนด และไม่สามารถปรับปรุงเลย์เอาต์ได้อีก การเพิ่ม RC snubber และกราวด์กำลังเข้ากับพิน TPS61088 SW สามารถช่วยลดระดับ EMI ที่แผ่ออกมาได้ ควรวางหัวต่อ RC ไว้ใกล้กับโหนดสวิตช์และกราวด์พลังงานให้มากที่สุด สามารถระงับแรงดันไฟฟ้า SW ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งหมายความว่า EMI ที่แผ่รังสีได้รับการปรับปรุงที่ความถี่เสียงกริ่ง

Lisun Instruments Limited ก่อตั้งโดย LISUN GROUP ในปี พ.ศ. 2003 ระบบคุณภาพ LISUN ได้รับการรับรองอย่างเคร่งครัดโดย ISO9001: 2015 ในฐานะสมาชิก CIE ผลิตภัณฑ์ LISUN ได้รับการออกแบบตาม CIE, IEC และมาตรฐานสากลหรือระดับชาติอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผ่านใบรับรอง CE และรับรองความถูกต้องโดยห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สาม

ผลิตภัณฑ์หลักของเราคือ โกนิโอโฟโตมิเตอร์, การบูรณาการ Sphere, สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระชาก, โปรแกรมจำลอง ESD, รับ EMI, อุปกรณ์ทดสอบ EMC, เครื่องทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้า, หอการค้าสิ่งแวดล้อม, หอการค้าอุณหภูมิ, ห้องสภาพภูมิอากาศ, ห้องเก็บความร้อน, การทดสอบสเปรย์เกลือ, ห้องทดสอบฝุ่น, ทดสอบการกันน้ำ, การทดสอบ RoHS (EDXRF), การทดสอบลวดเรืองแสง และ  เข็มทดสอบเปลวไฟ.

โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ
เทคโนโลยี Dep: [ป้องกันอีเมล], Cell / WhatsApp: +8615317907381
ฝ่ายขาย: [ป้องกันอีเมล], Cell / WhatsApp: +8618917996096

Tags:อีเอ็มไอ-9KB