Ausrichtung des SMPS-Transformators in Bezug auf die Leiterplatte: Was ist das Beste für die EMV?

Ich habe die Möglichkeit, entweder eine vertikale oder eine horizontale Spule für einen Flyback-SMPS-Transformator zu verwenden, und ich kann nicht endgültig entscheiden, welche für minimale abgestrahlte Störungen am besten geeignet wäre, um von nahe gelegenen Signalschaltkreisen aufgenommen zu werden - von allen EMV- / Layout-bezogenen Materialien Ich habe nachgesehen, ich habe nichts gefunden, was dieses Problem direkt erwähnt.

Um ganz klar zu sein, ich verwende "vertikal" für senkrecht zur Ebene der Leiterplatte und "horizontal" für parallel. Hier ist ein kurzes Diagramm - dies soll nicht maßstabsgetreu sein, sondern nur das Konzept veranschaulichen:

Diagramm 1

Das Diagramm zeigt die beiden oben erwähnten Transformatoroptionen und einige Signalschaltkreise, die sich irgendwo auf derselben Leiterplatte befinden können, aber nicht direkt mit dem Transformator verbunden sind.

Bisher sind hier meine Annahmen - bitte korrigieren Sie natürlich alles, was nicht ganz richtig ist:

  1. Die Rückströme vom Signalstromkreis sollten idealerweise in einer Ebene direkt darunter fließen, daher sollte der Signalstromkreis keine Schleife entlang der Leiterplattenebene mit vertikaler magnetischer Achse enthalten. Da zwischen dem Signal und der Masseebene jedoch ein Abstand besteht, würden die Signalspuren und ihre Rückpfade kleine Schleifen erzeugen, die durch die Leiterplatte nach unten und wieder nach oben zirkulieren und eine horizontale magnetische Achse erzeugen - siehe Zeichnung unten für ein Beispiel. Daher sollte der Transformator eine vertikale Magnetachse (Option A) für eine minimale Anregung durch so angeordnete Leiterbahnen haben.

Diagramm 2

  1. Wenn aus irgendeinem Grund ein Signal nicht so geführt werden kann, dass der Rückfluss direkt darunter fließt, würde dies eine Schleife mit vertikaler magnetischer Achse erzeugen – siehe Diagramm unten für ein Beispiel, wenn dies passiert. Obwohl dies vermieden wird, sollte der Transformator für minimale Interferenzen in einer solchen Anordnung eine horizontale magnetische Achse haben (Option B)Diagramm 3

  2. Im Allgemeinen wird von den Fällen in den 2 obigen Punkten der Fall in Punkt (1) der häufigste sein und der in Punkt (2) wird vermieden. Ausgehend davon halte ich bisher den vertikalen Transformator (Option A) hier für am besten.

Ich bin mir nicht zu sicher, dass ich alles Wichtige berücksichtigt habe, also bitte ich jemanden mit mehr Erfahrung um Vorschläge für andere relevante Faktoren, alles, was ich übersehen habe, oder um eine anderweitige Bestätigung, ob ich im Recht bin oder nicht Linie.

Danke im Voraus!

Bearbeiten: Einige weitere Informationen zu dem spezifischen Projekt nach den Antworten unten - Ich werde EE-Kerne mit einer Mittellücke verwenden und höchstwahrscheinlich ein Flussband um die Wicklungen herum verwenden, um die Strahlung zu dämpfen, obwohl ich die Frage auch nicht stellen möchte auf dieses Projekt spezialisiert, daher wäre es schön, eine Art allgemeinen Ansatz für den Umgang mit dieser Situation zu entwickeln, da ich denke, dass er ziemlich allgemein anwendbar ist.

Bei Dingen wie EMV gibt es viele Einflussfaktoren. Beteiligte Frequenzen, Layout und Funktion Ihres Signalkreises und möglicherweise viele andere Faktoren. Es ist schwer, etwas Schlüssiges zu geben, und wenn möglich, ist ein Test die beste Option.
Natürlich ist mir bewusst, dass das Thema komplex ist, und ich habe keine Antwort erwartet, die alle Fälle abdeckt – vielleicht stattdessen irgendwelche „Faustregeln“, die ich im Hinterkopf behalten sollte, oder ein Feedback zu meinem bisherigen Denkprozess . Idealerweise hätte ich einen Test durchgeführt, aber leider ist mein Zeitrahmen, um dieses spezielle Projekt fertigzustellen, zu kurz.
Bereich in Hin- und Rückschleife auf Leiterplattenflächen wie unter 1. wird meist als notwendiges Übel angesehen - aber Abstände kurz halten. Schleifen wie in 2. sind in der Regel unnötig und zu vermeiden. Schlitz quer zum Pfad (z. B. in einigen Fällen in der Grundebene) ist normalerweise eine sehr schlechte Idee.
Natürlich wird es einen endlichen Bereich geben - es ist unmöglich, den Abstand zwischen zwei Strompfaden auf Null zu verkleinern! Ich stimme zu, dass das genaue Szenario in Punkt (2) vermieden werden sollte, und ich werde keine Schlitze in Grundebenen verwenden, aber es ist möglich, sich einige Szenarien vorzustellen, in denen Schleifen in einem Design vorhanden sein werden, das die dargestellte magnetische Achse hat (das bestimmte Zeichnung war eher als Beispiel denn als einziger Fall gemeint). Die Frage ist nicht, wie die Gleise zu verlegen sind, sondern, bei angemessener Beachtung der Verlegung, wie der Transformator ausgerichtet werden muss, um die Kopplung aufgrund von Strahlung zu minimieren.

Antworten (2)

Was ist das Beste für EMV?

Kupferband um den Transformator - ich habe dies getan, um die Wicklungen bei einem Job abzuschirmen, der Streustrahlung verursachte, die aufgenommen werden konnte - das "streuende" Magnetfeld wurde durch das Band messbar gedämpft. Nicht so elegant wie ein Bodge in einem EMV-Labor, aber es ging mit einer eleganter aussehenden Abschirmung in die Produktion.

Danke, aber ich hatte bereits vorgehabt, ein Flussband zu verwenden, um die Strahlung zu dämpfen - ich habe dies in der Frage nicht erwähnt, um zu versuchen, es allgemein zu machen, anstatt zu spezialisiert auf dieses Projekt, obwohl ich es vielleicht bearbeiten werde Wie ich mir vorstelle, beeinflusst ein Flussband das Strahlungsmuster und kann daher beeinflussen, welche Ausrichtung am besten ist. Ich hatte noch keine Gelegenheit, einen Testprototypen mit dem Flussband zu bauen, um zu sehen, wie viel Unterschied es macht, aber ich gehe davon aus, dass es immer noch etwas zu gewinnen gibt, wenn man den Transformator optimal ausrichtet ...
"Ich gehe davon aus, dass es noch etwas bringt, den Transformator optimal auszurichten" - Nicht, wenn es sich um einen EMV-Test in einem Labor handelt, da das "Prüfstück" in 3 Ebenen gedreht und getestet werden muss.
Ich konzentriere mich nicht auf Interferenzen mit der Außenwelt, sondern auf interne Interferenzen innerhalb des Geräts - es ist wirklich nur das von mir beschriebene Szenario, in dem sich einige empfindliche Schaltkreise auf derselben Platine wie das SMPS befinden - daher die Frage nach der Ausrichtung des Transformators. was natürlich in Bezug auf die PCB-Schaltung festgelegt ist. Zufällig wird dieses Design nie in ein EMV-Testlabor kommen (es ist nur ein einmaliges Stück für eine kundenspezifische Laborhardware), aber ich habe mich trotzdem gefragt, ob es irgendwelche Richtlinien zu diesem Thema der Wahl der Transformator-Leiterplatten-Ausrichtung gibt .

Aus der Lücke eines Flybacks kann eine Reihe von EMI kommen, je nachdem, wie es konstruiert ist. Wenn das Mittelbein eine Lücke aufweist, wird es minimiert. Wenn alle drei Beine beabstandet sind, erhalten Sie Feldlinien, die aus jeder der Lücken kommen.

Ich verwende EE-Kerne mit nur einem Mittelspalt in meinem Design - die anderen beiden Beine der Kerne haben Kontakt miteinander.
Ausrichtung des SMPS-Transformators in Bezug auf die Leiterplatte: Was ist das Beste für die EMV?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v