电子产品:开关电源系统PCB设计优化EMC的理论指导!

干扰通过空间传输实质上是干扰源的电磁能量以场的形式向四周空间传播。场可分为近场和远场。近场又称感应场,远场又称辐射场。判定近场远场的准则是以离场源的距离D来定的。

D>λ/2π  则为远场

D<λ/2π  则为近场

我们常用波阻抗来描述电场和磁场的关系,波阻抗定义为:  Zo=E/H

在远场区电场和磁场方向垂直并且都和传播方向垂直称为平面波,电场和磁场

的比值为固定值,为 Zo=120л=377 欧。下图为波阻抗与距离的关系。

电场问题:

通过波阻抗图可知:电场与走线的长度有关!

其等效图如下:

1.场强与线路的长度L有关

2.分布电容形成共模回路

磁场问题

通过波阻抗图可知:磁场与回路的环路面积有关!

其等效图如下:

1.场强与回路的面积A有关

2.器件间的走线形成差模回路

 

由上述的基本原理:开关电源系统的PCB设计总体原则如下:

*器件动点位置走线尽可能短。

*拓扑电流回路面积最小化;脉冲电流回路路径最小化。

*对于隔离拓扑结构,电流回路被变压器隔离成两个或多个回路(原边和副边),电流回路面积及路径要分开最小化布置。

*如果电流回路有个接地点,那么接地点要与中心接地点重合;

*实际设计时,我们会受到条件的限制;

2个回路的电容可能不好近距离的共地!

设计的关键点:

我们要采用电气并联的方式就近增加一个电容达成共地(如上图)!!

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