|
EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
本帖最后由 Heaven_1 于 2021-8-20 18:18 编辑 - x7 I" G0 X3 i# l9 K1 e. V$ ]0 b0 B
5 Y; F; h9 ^8 i, [2 Z" m# c: X5 T' D5 h. I% X0 V1 N) `1 @
三、EMC整改的一些小建议! U0 ^" `/ p/ ~3 M/ @
$ R' E$ {" T8 q. ?1、电容的滤波作用
3 E, W0 N+ V) n$ c
* e$ Z; L; _' o; D! ]$ D即频率f越大,电容的阻抗Z越小。! e3 Y& F) E! ^6 a
9 D* X7 P& g1 `5 J3 M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;9 [! y7 z3 n( \( k% H' k( i
1 ~1 H' r9 T( S4 t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。
3 N C& C# t7 V8 K; ^+ H# q
$ U8 N! Q M! B r& Z. n2 Q2、电容滤波在何时会失效
3 y2 l: }% U9 h$ k+ p
* ^! w, B O6 R% S3 }7 P! W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。
$ L: X1 ?' i& _& W) X( b3 F$ p! e" _; O3 s
以常见的表贴式MLCC陶瓷电容为例,进行等效模型如下:
. \( d4 \4 C8 M0 _# r5 N* Q6 A5 h {0 `3 r% b2 Y1 e
容值10nF,封装0603的X7R陶瓷的模型参数如下:; h; q8 X5 i- [- |+ w
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:) m& |* F8 U! v* r
0 s; L; h+ Q9 b2 V下图是谐振曲线的示例:" u) C+ @$ c- j! s" r9 {
) _, |2 ^- V- C
即常说的在谐振点前是电容,谐振点之后就不再是电容了。
* ?/ U d6 ]. X p* `
- D3 \9 j9 S- `+ {0 X3、LC滤波何时使用
5 `$ p+ C2 `. [( B. V5 W) P+ ?" n如果串联电感L,再并联组成C,就形成了LC滤波:
/ ]8 I( Z' t' a6 v s7 u2 E8 w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。
3 v3 P1 d9 v2 q, O9 l1 I. V3 k! S# V2 g: V. `
4、PWM频率到底是多少* K) p) }' ?' G
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:
& s9 w4 {3 O6 l那么所谓的20kHz PWM在频域上的频率点落在哪里呢,如下公式:
# Q) ~; \7 U1 c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。
" i/ e$ Q" |' U+ c# L" \$ P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。6 G' s/ o% V$ W' ?3 p# I0 W. L
5、如何将原理图和PCB对应起来
1 R6 T) u! t, M1 A* A) W+ d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:/ H, o6 r: f+ }' c4 F
例如在原理图上有如下的电路:. Z7 O- r6 O* |& y( t* r# P
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)。
( }+ i; Q5 {" \0 E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。) _2 _ A* k9 T; G z
: D( f7 q4 Y$ v! ]
& b) b# Y* \$ t' I: |
5 q2 T, N# [* n, [) S |
|