Я работаю над устройством, которое проходит тестирование для прохождения излучения FCC часть B (CSRR 22) . При одном угле и поляризации (по вертикали) устройство выходит из строя, так как имеет выбросы в диапазоне 100-200 МГц, которые превышают пороговое значение.

Результат теста показывает два характерных пика при 145 МГц и 128 МГц . Один источник более широкополосного шума звонит. Звон имеет несколько гармонических составляющих.

проблема

На плате установлено 2 блока питания с переключаемым режимом (SMPS). Это микросхемы серии Semtec TS30011 / 12/13. ( ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ) При более тщательном осмотре на выходной мощности слышен сигнал (до каскада индуктивности) SMPS 1 имеет кольцо на 145 МГц, в то время как SMPS2 имеет кольцо на 128 МГц. Стоит отметить, что они имеют разные нагрузки на них. Их схемы идентичны, их расположение несколько отличается, но на 80% одинаково.

1. Какие варианты компоновки я должен уменьшить шум EMI?
2. Я занят настройкой толщины следа, идущего в индуктор, чтобы уменьшить паразитную емкость

Обратите внимание, что есть GND заливка, которая не видна в макете, который довольно хорошо связывает все колпачки

Я в недоумении от того, как отрегулировать компоненты фильтра, чтобы уменьшить звон.

Результаты тестов (3M, вертикальный опрос)

Схема и макет 1

Эту проблему можно решить, поместив ферритовый сердечник на кабель питания, идущий в устройство, однако это неоптимальное решение по разным причинам стоимости и эстетики.

Предварительные измерения индуктора

Расположение обоих SMPS рядом друг с другом

Полное обращение к GND, которое скрыто, уровень питания ниже обеспечивает Vin на 5-12V, каждый из которых прикреплен к выходу 3V3

Коммутационные узлы очень короткие, и это хорошо. Но я не понимаю заглушки на следах индуктора, вы должны удалить их вместе с двумя дополнительными переходами GND. Это не очень полезно.

Даже если бы там был слой GND, я бы не стал делать оранжевые плоскости под индукторами. Сделайте то же самое для L1, что и для L2, ничего под индуктором. Вы бы избежали любой связи.

Я действительно думаю, что выходные конденсаторы слишком высоки. Semtech рекомендует типичный 44 мкФ, и вы на 200 мкФ. Попробуйте снять конденсатор 150 мкФ.

Также попытайтесь увеличить сквозные переходы GND C11, C62 и C10, C42, по крайней мере, с 2 переходами GND каждый, потому что если у вас есть ток 3A, он будет проходить только через два GND переходов, но 6 переходов питания. То же самое для развязывающего колпачка C4, попробуйте как минимум 2 GND.

Редактировать: я действительно не понимаю, использование ферритового шарика и демпфера в конце SMPS. FB чаще используются для предотвращения попадания шума на шину питания, например, с шиной питания PLL. Но напряжение после любого главного индуктора должно быть в пределах помехоустойчивости, особенно для шины 3.3 В.

Вы можете звонить из-за неправильного использования FB, посмотрите резонансную частоту LC на этой бумаге Analog Devices: http://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/ferrite-beads-demystified.html

Дизайн имеет классические звуки на грани переключения. Типичная причина звона в паразитных индуктивностях в транзисторах переключения, которые образуют цепи паразитного резервуара вместе с другими паразитами. Звон вызван слишком быстрым переключением краев. Есть хорошая заметка о применении 045 от Richtek, в которой есть несколько советов о том, как уменьшить или устранить проблему.

Как я также вижу, эталонные схемы производителя (и тестовые платы) включают в себя диод «Шоттки», который отсутствует в конструкции. Паразитные диоды могут помочь стабилизировать / демпфировать звон на стороне переключателя [даже если диод не является обязательным для синхронного преобразователя].

ПОЯСНЕНИЕ: эталонный дизайн изготовителя SEMTECH использует «опциональный» PMED4030ER, 115 диодов в своей тестовой / демонстрационной плате, который имеет паразитную емкость 250 пФ при 1 В. Приложение Richtek 045 о демпферах RC пришло к RC порядка 330 пФ. 9 Ом для подавления звонка. Таким образом, вполне вероятно, что диод может улучшить как эффективность коммутатора, так и уменьшить звон.