干擾電壓的大小不但與共模瞬態(tài)干擾的電流大小有關(guān)
發(fā)布時(shí)間:2019/7/11 21:11:00 訪問(wèn)次數(shù):832
共模干擾電流流過(guò)地阻抗z。 FQB24AN06L兩端就會(huì)產(chǎn)生壓降〃cM≈zOⅤJc對(duì)。該壓降對(duì)共模干擾電流流過(guò)地阻抗時(shí)產(chǎn)生的壓降于集成電路IC2來(lái)說(shuō)相當(dāng)于在IC1傳遞給它的電壓信號(hào)σs上又疊加了一個(gè)干擾信號(hào)ycM。這樣,IC2實(shí)際上接受到的信號(hào)為σs十r/cM,這就是干擾。干擾電壓的大小不但與共模瞬態(tài)干擾的電流大小有關(guān),還與地阻抗z岬的大小有關(guān)。當(dāng)干擾電流一定時(shí),干擾電壓σcM的大小由z。Ⅴ決定。也就是說(shuō),PCB中的地線或地平面阻抗與電路的瞬態(tài)抗干擾能力有直接關(guān)系。例如,一個(gè)完整(無(wú)過(guò)孔、無(wú)裂縫)的地平面,在100MHz的頻率時(shí),只有3.7mΩ的阻抗。即使有100A的瞬態(tài)電流流過(guò)3,7mΩ的阻抗,也只會(huì)產(chǎn)生0.37Ⅴ的壓降,這對(duì)于3.3Ⅴ的TTL電平的電路來(lái)說(shuō),是可以承受的,因?yàn)?.3ⅤTTL電平總是要在0.8Ⅴ以上的電壓下才會(huì)發(fā)生邏輯轉(zhuǎn)換,這已經(jīng)是具有相當(dāng)?shù)目垢蓴_能力了。又如,流過(guò)電快速瞬變脈沖群干擾的地平面存在1cm的裂縫,那么這個(gè)裂縫將會(huì)有1nH的電感,這樣當(dāng)有100A的電快速瞬變脈沖群共模電流流過(guò)時(shí),產(chǎn)生的壓降:
這種共?箶_度測(cè)試以共模電壓的形式把干擾疊加到被測(cè)產(chǎn)品的各種電源端口和信號(hào)端口上,并以共模電流的形式注人到被測(cè)產(chǎn)品的內(nèi)部電路中(產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)架對(duì)EFT/B共模電流的路徑與大小起著決定性的作用,這部分內(nèi)容可以參考書(shū)籍《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》),或直接以共模電流的形式注人到被測(cè)產(chǎn)品的內(nèi)部電路中,共模電流在產(chǎn)品內(nèi)部傳輸?shù)倪^(guò)程中,會(huì)轉(zhuǎn)化成差模電壓并干擾內(nèi)部電路正常工作電壓(產(chǎn)品電路中的工作電壓是差模電壓)。對(duì)于單端傳輸信號(hào),如圖1.38所示,當(dāng)同時(shí)注人到信號(hào)線和GND地線上的共模干擾信號(hào)進(jìn)人電路時(shí),在IC1的信號(hào)的端口處,由于S1與GND所對(duì)應(yīng)的阻抗不一樣(Sl較高,GND較低),共模干擾信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)化成差模信號(hào),差模信號(hào)存在于S1與GND之間。
這樣,干擾首先會(huì)對(duì)£1的輸人口產(chǎn)生干擾。濾波電容C的存在,使ICl的第一級(jí)輸人受到保護(hù),即在£l的輸人信號(hào)端口和地之間的差模干擾被C濾除或旁路(如果沒(méi)有C的存在,可能干擾就會(huì)直接影響E1的輸人信號(hào)),然后,大部分會(huì)沿著PCB中的低阻抗地層從一端流向另一端,后一級(jí)的干擾將會(huì)在干擾電流流過(guò)地系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生(當(dāng)然這里忽略了串?dāng)_的因素,串?dāng)_的存在將使干擾電流的路徑復(fù)雜化,因此串?dāng)_的控制在EMC設(shè)計(jì)中也是非常重要的一步)。某中的zOv表示PCB中兩個(gè)集成電路之間的地阻抗,σs表示集成電路IGl向集成電路£2傳遞的信號(hào)電壓。
共模干擾電流流過(guò)地阻抗z。 FQB24AN06L兩端就會(huì)產(chǎn)生壓降〃cM≈zOⅤJc對(duì)。該壓降對(duì)共模干擾電流流過(guò)地阻抗時(shí)產(chǎn)生的壓降于集成電路IC2來(lái)說(shuō)相當(dāng)于在IC1傳遞給它的電壓信號(hào)σs上又疊加了一個(gè)干擾信號(hào)ycM。這樣,IC2實(shí)際上接受到的信號(hào)為σs十r/cM,這就是干擾。干擾電壓的大小不但與共模瞬態(tài)干擾的電流大小有關(guān),還與地阻抗z岬的大小有關(guān)。當(dāng)干擾電流一定時(shí),干擾電壓σcM的大小由z。Ⅴ決定。也就是說(shuō),PCB中的地線或地平面阻抗與電路的瞬態(tài)抗干擾能力有直接關(guān)系。例如,一個(gè)完整(無(wú)過(guò)孔、無(wú)裂縫)的地平面,在100MHz的頻率時(shí),只有3.7mΩ的阻抗。即使有100A的瞬態(tài)電流流過(guò)3,7mΩ的阻抗,也只會(huì)產(chǎn)生0.37Ⅴ的壓降,這對(duì)于3.3Ⅴ的TTL電平的電路來(lái)說(shuō),是可以承受的,因?yàn)?.3ⅤTTL電平總是要在0.8Ⅴ以上的電壓下才會(huì)發(fā)生邏輯轉(zhuǎn)換,這已經(jīng)是具有相當(dāng)?shù)目垢蓴_能力了。又如,流過(guò)電快速瞬變脈沖群干擾的地平面存在1cm的裂縫,那么這個(gè)裂縫將會(huì)有1nH的電感,這樣當(dāng)有100A的電快速瞬變脈沖群共模電流流過(guò)時(shí),產(chǎn)生的壓降:
這種共模抗擾度測(cè)試以共模電壓的形式把干擾疊加到被測(cè)產(chǎn)品的各種電源端口和信號(hào)端口上,并以共模電流的形式注人到被測(cè)產(chǎn)品的內(nèi)部電路中(產(chǎn)品的機(jī)械結(jié)構(gòu)構(gòu)架對(duì)EFT/B共模電流的路徑與大小起著決定性的作用,這部分內(nèi)容可以參考書(shū)籍《電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)EMC風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》),或直接以共模電流的形式注人到被測(cè)產(chǎn)品的內(nèi)部電路中,共模電流在產(chǎn)品內(nèi)部傳輸?shù)倪^(guò)程中,會(huì)轉(zhuǎn)化成差模電壓并干擾內(nèi)部電路正常工作電壓(產(chǎn)品電路中的工作電壓是差模電壓)。對(duì)于單端傳輸信號(hào),如圖1.38所示,當(dāng)同時(shí)注人到信號(hào)線和GND地線上的共模干擾信號(hào)進(jìn)人電路時(shí),在IC1的信號(hào)的端口處,由于S1與GND所對(duì)應(yīng)的阻抗不一樣(Sl較高,GND較低),共模干擾信號(hào)會(huì)轉(zhuǎn)化成差模信號(hào),差模信號(hào)存在于S1與GND之間。
這樣,干擾首先會(huì)對(duì)£1的輸人口產(chǎn)生干擾。濾波電容C的存在,使ICl的第一級(jí)輸人受到保護(hù),即在£l的輸人信號(hào)端口和地之間的差模干擾被C濾除或旁路(如果沒(méi)有C的存在,可能干擾就會(huì)直接影響E1的輸人信號(hào)),然后,大部分會(huì)沿著PCB中的低阻抗地層從一端流向另一端,后一級(jí)的干擾將會(huì)在干擾電流流過(guò)地系統(tǒng)時(shí)產(chǎn)生(當(dāng)然這里忽略了串?dāng)_的因素,串?dāng)_的存在將使干擾電流的路徑復(fù)雜化,因此串?dāng)_的控制在EMC設(shè)計(jì)中也是非常重要的一步)。某中的zOv表示PCB中兩個(gè)集成電路之間的地阻抗,σs表示集成電路IGl向集成電路£2傳遞的信號(hào)電壓。
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