Co je testovací zařízení EMC

Klíčovou konstrukční výzvou při navrhování powerbanky je úspěšné testování EMI. Elektroničtí inženýři se často obávají neúspěšných testů EMI. Pokud test obvodu EMI mnohokrát selže, bude to noční můra. Budete muset pracovat nepřetržitě v laboratoři EMI, abyste vyřešili problémy a předešli zpožděním při zavádění produktů. U spotřebitelských produktů, jako jsou powerbanky, je cyklus návrhu krátký a omezení certifikace EMI jsou přísná, takže chcete přidat dostatek filtrů EMI, abyste hladce prošli testem EMI, ale nechcete zvětšovat prostor a přidávat příliš mnoho náklady na okruh. Zdá se, že je těžké žonglovat s obojím.

Referenční návrh konvertoru s nízkým vyzařováním EMI Boost Converter (PMP9778) návrhu TI poskytuje takové řešení. Může podporovat vstupní napětí 2.7 – 4.4 V, výstupní výkon 5 V / 3 A, 9 V / 2 A a 12 V / 1.5 A a je vhodný pouze pro aplikace powerbank. Díky optimalizaci umístění a rozmístění dosahuje tento design TI o 6 dB větší světlou výšku než v EN55022 a vyzařované testy CISPR22 třídy B. Podívejme se na proces návrhu.

Identifikujte kritické proudové cesty
EMI začíná vysokou okamžitou rychlostí cyklování změny proudu (di/dt). Proto bychom měli na začátku návrhu rozlišovat vysoké di/dt kritické cesty. K dosažení těchto cílů je důležité pochopit cesty vedení proudu a tok signálu ve spínaných zdrojích.

Obrázek 1 ukazuje topologii zesilovacího měniče a kritické proudové cesty. Když je S2 zavřený a S1 otevřený, střídavý proud protéká modrou smyčkou. Když je S1 zavřený a S2 otevřený, střídavý proud protéká zelenou smyčkou. Proto proud protéká vstupním kondenzátorem Cin a induktorem L je trvalý proud, zatímco proud protéká skrz S2, S1 a výstupním kondenzátorem Cout je pulzující proud (červená smyčka). Proto definujeme červenou smyčku jako kritickou proudovou cestu. Tato cesta má nejvyšší energii EMI. Při umisťování bychom měli minimalizovat jím uzavřenou plochu.

Minimalizujte oblast smyčky pro cesty s vysokým di/dt
Obrázek 2 ukazuje konfiguraci pinů TPS61088. Obrázek 3 ukazuje příklad rozložení kritických proudových cest pro TPS61088. NC kolík označuje, že uvnitř zařízení není žádné spojení. Proto mohou být připojeny k PGND. Elektrické připojení dvou NC kolíků k zemní ploše PGND usnadňuje odvod tepla a snižuje impedanci zpětné cesty. Z pohledu EMI spojení dvou NC pinů se zemnící rovinou PGND přibližuje roviny VOUT a PGND TPS61088 k sobě. To usnadňuje umístění výstupních kondenzátorů. Jak je vidět z obrázku 3, umístění vysokofrekvenčního keramického kondenzátoru 0603 1-UF (nebo 0402 1-UF) COUT_HF co nejblíže ke kolíku VOUT má za následek nejmenší oblast vysoké di/dt smyčky.

Maximální intenzitu elektrického pole z vysoké di/di smyčky ve vzdálenosti 10 metrů od zemní plochy lze vypočítat podle následujícího vzorce:

Obrázek 4 ukazuje výsledky vyzařovaného EMI s a bez COUT_HF. Za stejných testovacích podmínek se vyzařované EMI zlepšilo o 4dBuV/m s COUT_HF.

Umístěte základní rovinu pod kritickou cestu
Vysoká sledovací indukčnost má za následek špatné vyzařované EMI. Protože síla magnetického pole je úměrná indukčnosti. Umístění pevné zemní plochy na další vrstvu kritické stopy může tento problém vyřešit.

Tabulka 1 uvádí dané sledovací indukčnosti na různých deskách PCB. Vidíme, že pro čtyřvrstvou desku plošných spojů s tloušťkou izolace 0.4 mm mezi signální vrstvou a zemní plochou je sledovací indukčnost mnohem menší než sledovací indukčnost pro dvouvrstvou desku plošných spojů o tloušťce 1.2 mm. Umístění nejkratší pevné zemní plochy do kritické cesty je proto jedním z nejúčinnějších způsobů, jak snížit EMI.

Obrázek 5 ukazuje výsledky vyzařovaného EMI pro 2-vrstvou PCB a 4-vrstvou PCB. Na základě stejného uspořádání a stejných testovacích podmínek lze vyzařované EMI zlepšit o 10 dBuV/m oproti 4vrstvé desce plošných spojů.

Přidejte RC buffer
Pokud úrovně vyzařování stále překračují požadované úrovně a rozložení nelze dále zlepšovat, přidání RC odlehčovacího členu a napájecího uzemnění k pinu TPS61088 SW může pomoci snížit úrovně vyzařovaného EMI. Tlumič RC by měl být umístěn co nejblíže uzlu spínače a silové zemi. Dokáže účinně potlačit SW napěťovou smyčku, což znamená, že vyzařované EMI se zlepší na vyzváněcí frekvenci.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, ESD simulátor, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618917996096

Tagy:EMI-9KB