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本帖最后由 Heaven_1 于 2021-8-20 18:18 编辑
' O3 ?1 d9 Y) z$ R3 [/ S7 ]8 N% l$ Q9 ~- `
( B/ G( p9 i% [5 R6 s _
三、EMC整改的一些小建议
. Q; ]4 ~4 `5 S" I
% ^+ F$ r n; d% g1、电容的滤波作用. i% d. \2 L! f$ E. J
4 L4 d0 z8 c: i' R# e; u/ f即频率f越大,电容的阻抗Z越小。
4 H1 |5 E; R( x/ T7 Q. j1 o/ |9 a7 Q) v m L* }2 {
当低频时,电容C由于阻抗Z比较大,有用信号可以顺利通过;
' w8 ]" [# o& \5 M. F- Q
% s, [" G! \; f- L当高频时,电容C由于阻抗Z已经很小了,相当于把高频噪声短路到GND上去了。
6 M8 ]$ x% b+ w0 S, j" ~: ]9 e; u
* O: O2 M [* f5 T6 O3 I2、电容滤波在何时会失效0 J3 i$ z# K8 L! Z$ d
' ~# X7 b# e: z' T- `- I4 U2 g+ j- U
整改中常常会使用电容这种元器件进行滤波,往往有“大电容滤低频,小电容滤高频”的说法。/ b* E2 c! ~3 c9 R5 X$ t
: Z# _1 |' v4 {, _9 [1 A以常见的表贴式MLCC陶瓷电容为例,进行等效模型如下:
% @: H$ j6 ?" Q0 Y
9 y* W( ~, Z8 r9 s容值10nF,封装0603的X7R陶瓷的模型参数如下:
- y4 k3 V3 F: @/ Y由于等效模型中既有电容C,也有电感L,组成了二阶系统,就存在不稳定性。对电路回路来说,就是会发生谐振,谐振点在如下频率处:8 l! ^/ O; c% u1 Z7 O
# O# I1 B T( ?/ S
下图是谐振曲线的示例:5 L4 m! Q l0 N) t8 j) d
3 Q: r# C1 v' o J9 B, Y8 M' N: V
即常说的在谐振点前是电容,谐振点之后就不再是电容了。
5 a+ v" A2 M' p; g7 X6 [
9 ]& A5 {2 S7 g" N2 F4 w5 A5 y3 m8 D3、LC滤波何时使用, N6 T; F1 z Z- K+ H3 L
如果串联电感L,再并联组成C,就形成了LC滤波:* x4 C0 X& Y! {: m9 G( v
单独一个电容C是一阶系统,单独一个电感L也是一阶系统,在幅值衰减斜率是-20dB。但LC组成的二阶系统,幅值衰减斜率是-40dB,更靠近理想的“立陡”的截止频率的效果,即滤波效果更好。
% b2 k# G0 d( E& }8 L; W4 T B" F7 I8 b3 P* t
4、PWM频率到底是多少
: P4 Z Z$ j2 v' q# T7 F+ |往往提到PWM,比如会说用20kHz PWM驱动电机等。但实际上,这个20kHz仅代表PWM的脉冲周期是50us:
. M$ V+ X/ w1 s8 f' E1 C) t那么所谓的20kHz PWM在频域上的频率点落在哪里呢,如下公式:9 f4 s! ~) C/ |- |. E1 v7 w% {
对于阶跃信号来说,由于上升时间tr无穷小,则频率f无穷大。当频率高了之后,寄生参数则不能在忽略,会引发很多谐振的问题。. S9 f( F* u$ D2 h9 r0 j. ^
从信号上来看,就是很陡峭的阶跃信号会有过冲和振荡的问题。简单来说就是频率f越大,则噪声所占的频率就会越宽泛,即EMC特性就会越差。9 Y2 {$ b5 \3 G; D& |, ]0 q
5、如何将原理图和PCB对应起来
" L; t3 L1 k, A4 A5 |( a由于细分工种的问题,原理图和PCB被割裂开来,由两组人进行分工作业:4 m0 y4 e. _( p1 Z7 z
例如在原理图上有如下的电路:
1 G6 L/ o7 E* O其隐含一个问题就是在PCB上其实V1的负极和C1的负极是有一条线(PCB layout工具软件中用的词比较准确,Trace,踪迹/轨迹)。
( X; C: R$ N% z' N- q/ H往往在设计阶段A->B->C是都会关注的。如果EMC出现问题,除了要在原理图上查找电路参数的问题,还需要特别关注C->D,即回流路径。! v) U+ ^- p$ v/ S, f' Z. ]8 u% W( N
1 H. A+ \' T3 ^' G$ Y- D
]# g0 U7 F% ~$ _( p5 b) f# ^9 n2 @% `9 X* {* `, `
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