DVD数字视盘机电磁干扰设计
层屏蔽层,切断初次级的干扰传播通道。
3.1.2 开关变压器输出滤波器设计
良好的滤波技术对于开关电源的EMl具有明显的效果。在开关变压器输出端接入LC共模一差模滤波和π型滤波器(如图2所示),来抑制开关电源中的EMI干扰。Cx为电源跨接电容,滤除共模干扰信号,常用陶瓷电容或聚脂薄膜电容,取0.22~0.47μF;Cy为旁路电容,滤除差模信号,在4 700 pF以下,电容量过大会影响设备的绝缘性能;L1是共模线圈,由两个绕在同一个高导磁率磁芯上的绕组组成,感量为几十mH。调整电感、电容,使谐振频率与干扰频率相近或接近干扰频率的中心频率。对频率很高的电磁干扰,可以使用三端电容或穿心电容进行滤波。
另外,Cx及Cy的引线和连接地引线应尽量短,以使接地阻抗尽量小,噪声能经过电容旁路到地线;滤波器尽量靠近输入端口.避免滤波器输入输出发生耦合,而失去滤波作用。
3.l.3 采用MOS型开关集成电路
采用STR6651 MOS型开关集成电路,它是一种多数载流子运动的半导体器件,所需要的驱动功率小,则驱动电路的元器件电磁辐射的能量小。另外,该开关集成电路内含脉冲尖峰吸收电路,使得尖峰干扰大为减少。
3.2 音频/视频的EMI设计
3.2.1 采用具有滤波连接器的电缆
在音频/视频设计中,最薄弱的EMI设计环节为连接设备的电缆。普通屏蔽电缆是金属编制网,上面的孔洞会在高频时产生泄露,不能满足对于高频干扰的屏蔽。为此采用了带有滤波连接器的电缆,在每个连接器的孔上面安装了一个低通滤波器,消除了信号线上面的高频干扰。从而减小了电缆上面的辐射。
3.2.2 在音频/视频输出口串接EMI器件
不同的EMI器件,其高频衰减频率不同,其参数选择应根据EMI试验确定。例如在DVD-1000数字视盘机中,音频EMI的参数为:在100 MHz时,Z=(1 000±250)Ω。这样,输出信号的高频能量大大减小,即高频干扰大大减小。
3.2.3 音频/视频输出的布线
为降低接地电阻,消除分布电容的影响,音频/视频输出RCA座采用大面积接地,其接地端和金属外壳相连;同时加强对视频D/A、音频D/A的设计,使之输出信号中的高频谐波分量很小。
3.3 PCB板的EMI设计
在器件的布局上注意EMI设计,各功能电路以核心芯片为中心,相关元件布置在核心芯片周围;各功能电路信号流畅,尽量减少信号回流的现象;*件尽量远离键板、遥控接收板等I/O端口和连接线;各信号连接线不能跨过干扰很大的电路;合理安排复位电路、时钟电路,要尽量靠近器件引脚;合理安排滤波电容的位置,滤波电容要尽量靠近需要滤波的器件引脚等。
在PCB板布线中,模拟和数字电路一定要在其功能区域内走线,优先布重要器件及重要信号(时钟/地址/数据/复位线等)以确保这些连线最短;晶体振荡器的金属外壳要良好接地,晶振器件下面不得走信号线;对于连接线端子、I/O端口的EMI器件一定要放置在连接线端子、I/O端口傍,且信号走线一定要先经过EMI器件再到端子等。
3.4 DVD数字视盘机的EMI测试结果
DVD-1000数字视盘机经过以上EMI设计和措施,有效地减小了高频干扰,通过了国内的EMI试验。图3.图4为L端及N端的注入电源骚扰电压试验报告。
4 结 语
DVD数字视盘机有许多潜在的辐射源,它可以干扰环境,使设计不能通过3C论证。作为设计人员,应及早贯彻EMI的意识性,消除电磁干扰,从根本上提高产品的质量与可靠性。
- EMI 滤波器种类(12-07)
- 安诺尼频谱仪及EMC天线和近场探头在EMC&EMI预测试中的应用(05-04)
- 直流电源EMI滤波器的设计原则、网络结构、参数选择(02-04)
- 电路板设计中差分信号线布线的优点和布线策略(04-26)
- 电磁兼容性测试范围、标准和规范(05-11)
- 手机中EMC和ESD防护技术(05-25)