Định hướng máy biến áp SMPS liên quan đến PCB: điều gì tốt nhất cho EMC?


7

Tôi có tùy chọn sử dụng suốt chỉ dọc hoặc ngang cho máy biến áp SMPS flyback và tôi không thể quyết định một cách thuyết phục nào là tốt nhất cho nhiễu bức xạ tối thiểu được chọn bởi mạch tín hiệu gần đó - của tất cả các vật liệu liên quan đến EMC / bố trí Tôi đã xem xét, tôi không tìm thấy gì liên quan trực tiếp đến vấn đề này.

Để hoàn toàn rõ ràng, tôi đang sử dụng 'dọc' có nghĩa là vuông góc với mặt phẳng của PCB và 'ngang' để có nghĩa là song song. Đây là một sơ đồ nhanh - điều này không có nghĩa là để mở rộng quy mô, chỉ để minh họa khái niệm:

Sơ đồ 1

Sơ đồ cho thấy hai tùy chọn máy biến áp được đề cập ở trên và một số mạch tín hiệu có thể ở bất kỳ đâu trên cùng một PCB, không được kết nối trực tiếp với máy biến áp.

Cho đến nay, đây là những giả định của tôi - tất nhiên xin vui lòng sửa bất cứ điều gì có thể không hoàn toàn đúng:

  1. Dòng trở về từ mạch tín hiệu nên lý tưởng chảy trong mặt phẳng trực tiếp bên dưới, do đó mạch tín hiệu không được chứa một vòng dọc theo mặt phẳng PCB với trục từ tính thẳng đứng. Tuy nhiên, thay vào đó, vì có một khoảng cách giữa tín hiệu và mặt phẳng mặt đất, dấu vết tín hiệu và đường trở về của chúng sẽ tạo ra các vòng nhỏ lưu thông qua PCB và sao lưu, tạo ra một trục từ tính ngang - ví dụ như vẽ dưới đây. Do đó, máy biến áp nên có trục từ tính thẳng đứng (Tùy chọn A) để thu tối thiểu bằng dấu vết PCB được sắp xếp theo cách như vậy.

Sơ đồ 2

  1. Nếu vì một lý do nào đó, tín hiệu không thể được định tuyến để dòng hoàn trả trực tiếp bên dưới, điều này sẽ tạo ra một vòng lặp có trục từ tính dọc - xem sơ đồ bên dưới để biết ví dụ khi điều này xảy ra. Mặc dù điều này sẽ tránh được, nhưng đối với nhiễu tối thiểu trong cách sắp xếp như vậy, máy biến áp phải có trục từ tính ngang (Tùy chọn B) Sơ đồ 3

  2. Nói chung, trong số các trường hợp ở 2 điểm trên, trường hợp ở điểm (1) sẽ là trường hợp phổ biến nhất và trường hợp ở điểm (2) sẽ tránh được. Dựa trên điều này, cho đến nay tôi nghĩ rằng máy biến áp dọc (Tùy chọn A) là tốt nhất ở đây.

Tôi không quá tự tin rằng tôi đã xem xét mọi thứ quan trọng, vì vậy tôi đang hỏi bất kỳ đề xuất nào từ bất kỳ ai có nhiều kinh nghiệm hơn cho bất kỳ yếu tố liên quan nào khác, bất cứ điều gì tôi đã bỏ qua hoặc xác minh xem tôi có đúng hay không hàng.

Cảm ơn trước!

Chỉnh sửa: một số thông tin khác về dự án cụ thể sau các câu trả lời bên dưới - Tôi sẽ sử dụng lõi EE với khoảng cách trung tâm và rất có thể sẽ sử dụng dải thông lượng khơi dậy các cuộn dây để làm giảm bức xạ, mặc dù tôi cũng không muốn đặt câu hỏi chuyên biệt cho dự án này vì vậy sẽ rất tốt nếu thiết lập một số cách tiếp cận chung để xử lý tình huống này, vì tôi nghĩ nó được áp dụng khá rộng rãi.


Trong trường hợp những thứ như emc có nhiều yếu tố ảnh hưởng. Thường xuyên liên quan, bố trí và chức năng của mạch tín hiệu của bạn và có thể nhiều yếu tố khác. Thật khó để đưa ra bất cứ kết luận nào, và nếu có thể, thì lựa chọn tốt nhất là một bài kiểm tra.
PlasmaHH

Tất nhiên, tôi biết rằng chủ đề này rất phức tạp và tôi không mong đợi một câu trả lời bao gồm tất cả các trường hợp - có lẽ, thay vào đó, bất kỳ "quy tắc ngón tay cái" nào tôi nên ghi nhớ hoặc bất kỳ phản hồi nào về quá trình suy nghĩ của tôi cho đến nay . Lý tưởng nhất là tôi đã thực hiện một thử nghiệm, tuy nhiên thật không may quy mô thời gian của tôi để hoàn thành dự án cụ thể này là quá ngắn.
ew218

Khu vực trong vòng quay trở lại trên bề mặt PCB như trong 1. thường được xem là một điều ác cần thiết - nhưng giữ khoảng cách ngắn. Vòng lặp như trong 2. thường không cần thiết và cần tránh. Khe trên đường dẫn (ví dụ trong mặt phẳng mặt đất trong một số trường hợp) thường là một ý tưởng rất tồi.
Russell McMahon

Tất nhiên, một số khu vực hữu hạn sẽ tồn tại - không thể thu hẹp khoảng cách giữa hai đường dẫn hiện tại về 0! Tôi đồng ý rằng nên tránh kịch bản chính xác ở điểm (2) và tôi sẽ không sử dụng bất kỳ vị trí nào trên mặt phẳng, tuy nhiên có thể nghĩ đến một số tình huống trong đó các vòng lặp sẽ tồn tại trong một thiết kế có trục từ được minh họa (đó là bản vẽ cụ thể có nghĩa là một ví dụ chứ không phải là trường hợp duy nhất). Câu hỏi không phải là làm thế nào để định tuyến đường ray, mà là, chú ý đầy đủ đến việc định tuyến, làm thế nào để định hướng máy biến áp để giảm thiểu khớp nối do bức xạ.
ew218

Câu trả lời:


1

Điều gì tốt nhất cho EMC?

Băng đồng xung quanh máy biến áp - Tôi đã làm điều này để che chắn các cuộn dây trong một công việc gây ra phát xạ bức xạ đi lạc có thể nhặt được - từ trường "đi lạc" bị suy giảm đáng kể bởi băng. Không thanh lịch như một nhà nghỉ trong phòng thí nghiệm EMC nhưng nó đã đi vào sản xuất với một chiếc khiên trông thanh lịch hơn.


Tuy nhiên, cảm ơn, tôi đã có ý định sử dụng một dải thông lượng để làm giảm bức xạ - tôi đã không đề cập đến vấn đề này để cố gắng làm cho nó chung chung thay vì quá chuyên biệt cho dự án này, mặc dù có lẽ tôi sẽ chỉnh sửa nó trong như tôi tưởng tượng một dải thông lượng ảnh hưởng đến kiểu bức xạ và do đó có thể ảnh hưởng đến hướng nào là tốt nhất. Tôi chưa có cơ hội thực sự chế tạo một nguyên mẫu thử nghiệm với dải thông lượng để xem mức độ khác biệt của nó, tuy nhiên tôi cho rằng vẫn sẽ có thứ gì đó để đạt được từ việc định hướng máy biến áp theo cách tối ưu ...
ew218

"Tôi cho rằng vẫn sẽ có thứ gì đó thu được từ việc định hướng máy biến áp một cách tối ưu" - Không phải nếu đó là thử nghiệm EMC trong phòng thí nghiệm vì "mẫu thử" phải được quay và thử nghiệm trong 3 mặt phẳng.
Andy aka

Tôi không tập trung vào việc can thiệp vào thế giới bên ngoài, mà là can thiệp vào bên trong thiết bị - đó thực sự chỉ là kịch bản mà tôi đã mô tả trong đó một số mạch nhạy cảm nằm trên cùng một bảng với SMPS - do đó câu hỏi liên quan đến hướng của máy biến áp, mà tất nhiên là cố định liên quan đến mạch PCB. Khi nó xảy ra, thiết kế này sẽ không bao giờ thấy một phòng thử nghiệm EMC (nó chỉ là một lần cho một phần cứng phòng thí nghiệm tùy chỉnh), nhưng bất kể tôi đã tự hỏi liệu có bất kỳ hướng dẫn nào được thiết lập xung quanh vấn đề này về việc chọn hướng máy biến áp-PCB không .
ew218

0

Có thể có một loạt EMI thoát ra khỏi khoảng trống của flyback, tùy thuộc vào cách nó được xây dựng. Nếu chân trung tâm bị rách, nó sẽ được giảm thiểu. Nếu cả ba chân cách nhau, bạn sẽ nhận được các đường trường đi ra từ mỗi khoảng trống.


Tôi đang sử dụng các lõi EE chỉ có một khoảng cách trung tâm trong thiết kế của mình - hai chân còn lại của các lõi tiếp xúc với nhau.
ew218
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.