EMI-Interferenz
Oct 24, 2019|
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EMI-Interferenz
Gestrahlte EMI-Störungen können von einer ungerichteten Quelle und einer unbeabsichtigten Antenne ausgehen. Leitfähige EMI-Störungen können auch von einer Quelle abgestrahlter EMI-Störungen ausgehen oder durch einige Platinenkomponenten verursacht werden. Sobald Ihre Platine leitende Störungen empfängt, befinden sie sich in der Leiterplattenbahn des Anwendungsschaltkreises. Zu den häufigsten Quellen abgestrahlter EMI-Störungen zählen die in früheren Artikeln besprochenen Komponenten sowie Schaltnetzteile, Kabel und Schalter oder Taktnetzwerke auf der Leiterplatte.
Leitfähige EMI-Störungen sind das Ergebnis des normalen Betriebs des Schaltkreises sowie der parasitären Kapazität und Induktivität. Zeigt einige EMI-Quellen an, die in Ihre PCB-Leiterbahnen eindringen. Vemi1 wird von einem Schaltnetzwerk wie einem Taktsignal oder einer digitalen Signalspur abgeleitet. Die Kopplung dieser Störquellen erfolgt über die parasitäre Kapazität zwischen den Leiterbahnen. Diese Signale führen zu Stromspitzen in benachbarten PCB-Leiterbahnen. In ähnlicher Weise wird Vemi2 von einem Schaltnetzwerk oder von einer Antenne auf einer Leiterplatte abgeleitet. Die Kopplung dieser Störquellen erfolgt über die parasitäre Induktivität zwischen den Leiterbahnen. Dieses Signal führt zu Spannungsstörungen in benachbarten Leiterplattenleiterbahnen. Alle drei EMI-Quellen stammen von benachbarten Drähten innerhalb des Kabels. Signale, die sich entlang dieser Leitungen ausbreiten, können Übersprecheffekte hervorrufen.
Das Schaltnetzteil erzeugt Vemi4. Störungen durch das Schaltnetzteil liegen auf der Stromspur und erscheinen als Vemi4-Signal.
Schaltkreise für Schaltnetzteile (SMPS) bieten Möglichkeiten für die Bildung leitender elektromagnetischer Störungen während des normalen Betriebs. Die „Ein“- und „Aus“-Schaltvorgänge innerhalb dieser Versorgungen erzeugen einen starken diskontinuierlichen Strom. Diese diskontinuierlichen Ströme liegen am Eingang des Tiefsetzstellers, am Ausgang des Hochsetzstellers und am Ein- und Ausgang der Flyback- und Boost-Topologie vor. Der durch den Schaltvorgang verursachte diskontinuierliche Strom erzeugt eine Spannungswelligkeit, die sich über die Leiterbahnen der Leiterplatte auf andere Teile des Systems ausbreitet. Die vom SMPS verursachte Welligkeit der Eingangs- und/oder Ausgangsspannung kann den Betrieb des Lastkreises gefährden. Abbildung 2 zeigt ein Beispiel für die Frequenzzusammensetzung eines DC/DC-Abwärts-SMPS-Eingangs, der bei 2 MHz arbeitet. Die Grundfrequenzzusammensetzung leitungsgebundener SMPS-Störungen liegt zwischen 90 und 100 MHz.
Leitfähige EMI-Messungen, wenn die Eingangs- und Ausgangspins einen 10-μF-Filter verwenden.
Es gibt zwei Arten von leitungsgebundenen Störungen: Gegentaktstörungen und Gleichtaktstörungen. Zwischen den Eingangsanschlüssen der Schaltung, beispielsweise Signal und Masse, treten Differenzmodus-Interferenzsignale auf. Strom fließt durch die beiden Eingänge derselben Phase. Allerdings ist die aktuelle Eingangsgröße 1 gleich der 2., die Richtung ist jedoch entgegengesetzt (Differenzbezug). Die Lasten an diesen beiden Eingängen bilden eine Spannung, die je nach Stromstärke variiert. Diese Spannungsänderung zwischen Stich 1 und der Differenzreferenz führt zu Störungen oder Kommunikationsfehlern im System.
Gleichtaktstörungen treten auf, wenn Sie dem Stromkreis eine Erdschleife oder einen fehlerhaften Strompfad hinzufügen. Wenn eine Störquelle vorhanden ist, bilden sich auf Leiterbahn 1 und Leiterbahn 2 Gleichtaktstrom und Gleichtaktspannung, und die Erdschleife fungiert als Gleichtaktstörquelle. Sowohl Differenz- als auch Gleichtaktstörungen erfordern spezielle Filter, um die nachteiligen Auswirkungen von EMI-Störungen zu bewältigen.