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电路板绘制技巧

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六、关于滤波 滤波技术是抑制干扰的一种有效措施,尤其是在对付开关电源EMI 信号的传导干扰和某些辐射干扰方面,具有明显的效果。 任何电源线上传导干扰信号,均可用差模和共模干扰信号来表示。 差模干扰在两导线之间传输,属于对称性干扰;共模干扰在导线与地(机壳)之间传输,属于非对称性干扰。在一般情况下,差模干扰幅度小、频率低、所造成的干扰较小,共模干扰幅度大、频率高,还可以通过导线产生辐射,所造成的干扰较大。因此,欲削弱传导干扰,把 EMI 信号控制在有关EMC 标准规定的极限电平以下。除抑制干扰源以外,最有效的方法就是在开关源输入和输出电路中加装EMI 滤波器。一般设备的工作频率约为10~ 50 kHz。EMC 很多标准规定的传导干扰电平的极限值都是从10 kHz算起。对开关电源产生的高频段EMI 信号,只要选择相应的去耦电路或网络结构较为简单的EMI 滤波器,就不难满足符合EMC 标准的滤波效果。 1 .1 瞬态干扰 是指交流电网上出现的浪涌电压、振铃电压、火花放电等瞬间干扰信号,其特点是作用时间极短,但电压幅度高、瞬态能量大。瞬态干扰会造成单片开关电源输出电压的波动;当瞬态电压叠加在整流滤波后的直流输入电压VI上,使VI超过内部功率开关管的漏-源击穿电压V(BR)DS时,还会损坏TOPSwitch芯片,因此必须采用抑制措施。通常,静电放电(ESD)和电快速瞬变脉冲群(EFT)对数字电路的危害甚于其对模拟电路的影响。静电放电在5 — 200MHz的频率范围内产生强烈的射频辐射。此辐射能量的峰值经常出现在35MHz — 45MHz之间发生自激振荡。许多I/O 电缆的谐振频率也通常在这个频率范围内,结果,电缆中便串入了大量的静电放电辐射能量。当电缆暴露在4 — 8kV 静电放电环境中时,I/O 电缆终端负载上可以测量到的感应电压可达到600V。这个电压远远超出了典型数字的门限电压值0.4V。典型的感应脉冲持续时间大约为400 纳秒。将I/O 电缆屏蔽起来,且将其两端接地,使内部信号引线全部处于屏蔽层内,可以将干扰减小60 — 70dB,负载上的感应电压只有0.3V 或更低。电快速瞬变脉冲群也产生相当强的辐射发射,从而耦合到电缆和机壳线路。电源线滤波器可以对电源进行保护。线 — 地之间的共模电容是抑制这种瞬态干扰的有效器件,它使干扰旁路到机壳,而远离内部电路。当这个电容的容量受到泄漏电流的限制而不能太大时,共模扼流圈必须提供更大的保护作用。这通常要求使用专门的带中心...

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