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21 जनवरी, 2022 303 दृश्य लेखक: लिसुन

ईएमसी परीक्षण उपकरण क्या है

पावर बैंक को डिजाइन करने में एक प्रमुख डिजाइन चुनौती ईएमआई परीक्षण पास करना है। इलेक्ट्रॉनिक इंजीनियर अक्सर ईएमआई टेस्ट में फेल होने को लेकर चिंतित रहते हैं। यदि सर्किट ईएमआई परीक्षण कई बार विफल हो जाता है, तो यह एक बुरा सपना होगा। समस्याओं को ठीक करने और उत्पाद रोलआउट में देरी से बचने के लिए आपको ईएमआई लैब में चौबीसों घंटे काम करना होगा। पावर बैंक जैसे उपभोक्ता उत्पादों के लिए, डिज़ाइन चक्र छोटा है और ईएमआई प्रमाणन प्रतिबंध सख्त हैं, इसलिए आप ईएमआई परीक्षण को सुचारू रूप से पास करने के लिए पर्याप्त ईएमआई फ़िल्टर जोड़ना चाहते हैं, लेकिन आप स्थान को बढ़ाना और बहुत अधिक जोड़ना नहीं चाहते हैं। सर्किट की लागत। दोनों को टटोलना मुश्किल लगता है।

ईएमआई-9केबी_ईएमआई रिसीवर सिस्टम, ईएमआई परीक्षण उपकरण, ईएमआई स्पेक्ट्रम

EMI-9KB_EMI रिसीवर सिस्टम

TI डिज़ाइन लो रेडियेटेड EMI बूस्ट कन्वर्टर रेफरेंस डिज़ाइन (PMP9778) ऐसा समाधान प्रदान करता है। यह 2.7 - 4.4V इनपुट वोल्टेज, 5V / 3A, 9V / 2A और 12V / 1.5A आउटपुट पावर का समर्थन कर सकता है, और केवल पावर बैंक अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। प्लेसमेंट और लेआउट ऑप्टिमाइज़ेशन के साथ, यह TI डिज़ाइन EN6 और CISPR55022 क्लास बी विकिरणित परीक्षणों की तुलना में 22 डीबी अधिक हेडरूम प्राप्त करता है। आइए डिजाइन प्रक्रिया पर एक नज़र डालें।

महत्वपूर्ण वर्तमान पथों की पहचान करें
ईएमआई वर्तमान परिवर्तन (डीआई/डीटी) साइकिलिंग की उच्च तात्कालिक दर से शुरू होती है। इसलिए, हमें डिजाइन की शुरुआत में उच्च di/dt महत्वपूर्ण पथों को अलग करना चाहिए। इन लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए, बिजली की आपूर्ति स्विच करने में वर्तमान चालन पथ और सिग्नल प्रवाह को समझना महत्वपूर्ण है।

चित्रा 1 बूस्ट कनवर्टर टोपोलॉजी और महत्वपूर्ण वर्तमान पथ दिखाता है। जब S2 बंद होता है और S1 खुला होता है, तो नीले लूप से AC करंट प्रवाहित होता है। जब S1 बंद होता है और S2 खुला होता है, तो हरे रंग के लूप से AC करंट प्रवाहित होता है। इसलिए, इनपुट कैपेसिटर Cin के माध्यम से करंट प्रवाहित होता है, और प्रारंभ करनेवाला L एक निरंतर करंट होता है, जबकि करंट S2, S1 से होकर बहता है, और आउटपुट कैपेसिटर Cout एक स्पंदनशील करंट (लाल लूप) होता है। इसलिए, हम लाल लूप को महत्वपूर्ण वर्तमान पथ के रूप में परिभाषित करते हैं। इस पथ में उच्चतम ईएमआई ऊर्जा है। प्लेसमेंट के दौरान हमें इससे घिरे क्षेत्र को कम से कम करना चाहिए।

चित्रा 1 बूस्ट कनवर्टर के लिए महत्वपूर्ण वर्तमान पथ

उच्च di/dt पथों के लिए लूप क्षेत्र को छोटा करें
चित्र 2 TPS61088 के पिन विन्यास को दर्शाता है। चित्र 3 TPS61088 के लिए महत्वपूर्ण वर्तमान पथों का एक उदाहरण लेआउट दिखाता है। एनसी पिन इंगित करता है कि डिवाइस के अंदर कोई कनेक्शन नहीं है। इसलिए उन्हें पीजीएनडी से जोड़ा जा सकता है। विद्युत रूप से, दो एनसी पिनों को पीजीएनडी ग्राउंड प्लेन से जोड़ने से गर्मी अपव्यय की सुविधा होती है और वापसी पथ की बाधा कम हो जाती है। ईएमआई के नजरिए से, दो एनसी पिनों को पीजीएनडी ग्राउंड प्लेन से जोड़ने से टीपीएस61088 के वीओयूटी और पीजीएनडी प्लेन एक-दूसरे के करीब आते हैं। यह आउटपुट कैपेसिटर की नियुक्ति को आसान बनाता है। जैसा कि चित्र 3 से देखा जा सकता है, 0603 1-UF (या 0402 1-UF) उच्च आवृत्ति वाले सिरेमिक कैपेसिटर COUT_HF को VOUT पिन के जितना संभव हो सके रखने से उच्च di/dt लूप के सबसे छोटे क्षेत्र में परिणाम होता है।

चित्र 2 TPS61088 पिन विन्यास

चित्र 3 TPS61088 महत्वपूर्ण पथ लेआउट उदाहरण

ग्राउंड प्लेन से 10 मीटर की दूरी पर एक उच्च di/di लूप से अधिकतम विद्युत क्षेत्र की ताकत की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है:

चित्र 4 COUT_HF के साथ और बिना विकिरणित ईएमआई परिणाम दिखाता है। समान परीक्षण स्थितियों के तहत, विकिरणित ईएमआई को COUT_HF के साथ 4dBuV/m द्वारा सुधारा जाता है।

चित्र 4. COUT_HF के साथ और बिना विकिरणित ईएमआई परिणाम

ग्राउंड प्लेन को क्रिटिकल पाथ के नीचे रखें
उच्च ट्रैकिंग अधिष्ठापन खराब विकिरणित ईएमआई में परिणाम देता है। क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र की ताकत अधिष्ठापन के समानुपाती होती है। क्रिटिकल ट्रेस की अगली परत पर एक निश्चित ग्राउंड प्लेन रखने से इस समस्या का समाधान हो सकता है।

तालिका 1 विभिन्न पीसीबी बोर्डों पर दिए गए ट्रैकिंग अधिष्ठापन देता है। हम देख सकते हैं कि सिग्नल लेयर और ग्राउंड प्लेन के बीच 0.4 मिमी इन्सुलेशन मोटाई वाले चार-लेयर पीसीबी के लिए, ट्रैकिंग इंडक्शन 1.2 मिमी मोटी 2-लेयर पीसीबी के लिए ट्रैकिंग इंडक्शन से बहुत छोटा है। इसलिए, सबसे छोटे फिक्स्ड ग्राउंड प्लेन को क्रिटिकल पाथ में रखना ईएमआई को कम करने के सबसे प्रभावी तरीकों में से एक है।

चित्रा 5 2-लेयर पीसीबी और 4-लेयर पीसीबी के लिए विकिरणित ईएमआई परिणाम दिखाता है। समान लेआउट और समान परीक्षण स्थितियों के आधार पर, विकिरणित ईएमआई को 10-लेयर पीसीबी पर 4dBuV/m द्वारा बेहतर बनाया जा सकता है।

चित्रा 5 2-लेयर पीसीबी और 4-लेयर पीसीबी के लिए विकिरणित ईएमआई परिणाम

आरसी बफर जोड़ें
यदि विकिरण स्तर अभी भी आवश्यक स्तरों से अधिक है और लेआउट में और सुधार नहीं किया जा सकता है, तो TPS61088 SW पिन में RC स्नबर और पावर ग्राउंड जोड़ने से विकिरणित EMI स्तरों को कम करने में मदद मिल सकती है। आरसी स्नबर को स्विच नोड और पावर ग्राउंड के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए। यह एसडब्ल्यू वोल्टेज लूप को प्रभावी ढंग से दबा सकता है, जिसका अर्थ है कि रिंगिंग आवृत्ति पर विकिरणित ईएमआई में सुधार होता है।

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