Reducción de EMI radiada y conducida

Tengo un regulador de conmutación que opera a una frecuencia de conmutación de 260Khz que baja de 28vdc a 3.3Vdc. La salida del regulador de conmutación suministrará una corriente de hasta 1 amperio durante los primeros 5 minutos de encendido y luego se reducirá a varios mA. ¿Puede sugerir alguna adición o modificación al circuito para mejorar la EMI radiada y conducida en la entrada?
He seguido el diseño de Ti/semiconductor nacional para disminuir la generación de EMI y mejorar la ondulación en la entrada en la hoja de datos. Cualquier otra sugerencia es apreciada. Un poco más sobre el circuito: en la entrada estoy usando un diodo TVS para reprimir grandes picos de voltaje. DS1 es para protección contra polaridad inversa. La combinación de (Q1, R0, DZ1) reduce el voltaje a alrededor de 30 V para grandes picos de voltaje de entrada.ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

Agregué una segunda tapa Cbps justo al lado del pin 7 y probé el cable positivo de Co, la forma de onda resultante se muestra a continuación. Según la señal de ruido de timbre, un período de 5.6ns es equivalente a F = 178Mhz ingrese la descripción de la imagen aquí

0.1uF añadido

¿Tiene motivos para creer que la EMI radiada y conducida será un problema con este circuito? ¿Le preocupan las normativas emitidas o las interferencias con otros circuitos?
@NickAlexeev Perdón por las imágenes, creo que ya las arreglé. No pude encontrar una opción para cargar, solo enlaces.
@JohnD sí, me preocupa la prueba de problemas de regulación, especialmente el DO160.
Veo. Una cosa que podría hacer sería agregar un pequeño amortiguador RC en el nodo del interruptor. Esto reduciría el timbre y ralentizaría los bordes para reducir la EMI a expensas de la eficiencia. Puede colocar marcadores de posición para R y C y experimentar con los valores una vez que tenga el hardware.
No tengo suficiente experiencia con las pruebas de EMI para decir mucho. Su uso de "ruedas de carro" para almohadillas de componentes es nuevo para mí. Solo los he encontrado para vias. Pero me parece que el uso de ruedas de carreta niega el beneficio de las islas que tiene (ej. L1 a C1). ¿Por qué no simplemente conectarlo con un solo rastro de grasa para eliminar la posibilidad de mini antenas de alta RF? Las esquinas afiladas innecesarias vienen a la mente. Para otros profesionales, ¿son comunes las ruedas de carreta sobre almohadillas? En este caso, no los veo haciendo mucho para mejorar la soldabilidad, pero tal vez sea un MIL-SPEC con el que no estoy familiarizado.
@ lm317, las ruedas del carro, también conocidas como conexión de alivio térmico, son esenciales para la capacidad de soldadura. Sin alivio térmico, tendrá uniones de soldadura en frío y, si está soldando a mano, las almohadillas tardarán mucho más en calentarse y podría dañar el componente en el proceso.
@ Rocky79 Para algunas almohadillas como la derecha de C1, estoy de acuerdo con la necesidad de alivio térmico. Pero como dije entre C1 y L1, creo que podrías tener un trazo simple (4 veces el ancho de uno de tus relieves térmicos) y usar el resto del espacio para obtener más terreno. La isla actual entre C1 y L1 es tan corta que no puede haber mucha caída de voltaje a través de ella. Tampoco requerirá mucho calor durante la soldadura. Si está de acuerdo con eso, ¿por qué no limpiarlo en caso de que sea una fuente de antena? Lo mismo se aplicaría de L1 a DS2/CB.
@ lm317, investigué más sobre este tema y me di cuenta. 1-No hay necesidad de almohadillas de alivio térmico más allá de la soldadura manual, ya que el horno de reflujo pondrá todos los rastros a la misma temperatura. 2-Tendré que reducir el ancho del trazo y hacer una conexión directa como sugeriste. El ancho de traza de 122 mils es más que suficiente para la corriente que pasa por el inductor. ¡Gracias!
@ Rocky79 con la resonancia de pico de 120 MHz, también sería ideal agregar un ESL bajo de 1000 pF. aunque mi comentario es un poco tarde
@TonyStewart.EEsince'75 gracias por tu comentario. Puede ser útil para otros.

Respuestas (1)

Desde el punto de vista de las emisiones conducidas, hay varias cosas que puede hacer para mejorar sus posibilidades de cumplir con los requisitos de emisiones conducidas e radiadas DO160.

Una cosa que vale la pena señalar, sus televisores en la entrada están a 600 V, ¿es esto correcto o solo un marcador de posición?
Estos normalmente se configurarían de tal manera que su voltaje nominal sea aproximadamente el valor máximo que vería. Para los 28V puede ser de hasta 32V (los transitorios pueden ser de hasta 80V).

Lo primero que debe apreciar es que su frecuencia de conmutación de 260 kHz se encuentra dentro de la banda conducida (150k --> 152MHz), por lo que inmediatamente tiene una preocupación.

Su próxima preocupación es la velocidad de conmutación del FET dentro del LM2675 (no se menciona).

El objetivo es presentar una impedancia en el bus de 28 V que estas frecuencias más altas preferirán viajar a través del chasis.

ASUMIENDO que GND no es el chasis y que tiene una conexión de chasis disponible e igualmente esto no es para un avión airfix en el que hay una capacidad para limitar la cubierta:

Se requerirá un filtro EMC de bus de 28 V e, idealmente, filtrado local cerca del dispositivo de conmutación

Sección de filtro CM simple (NOTA: se usa el símbolo XFMR porque no había un estrangulador CM disponible)

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Etapa CM y Dif.

esquemático

simular este circuito

Los valores reales dependerán de su espectro específico con respecto a la curva de emisiones conducidas DO160.

El siguiente problema es el conmutador y cómo mitigar los transitorios rápidos que se producirán debido a los bordes de conmutación del powerSwitch real.

Querrá presentarle al conmutador cierta impedancia en sus rieles de modo que la corriente circulante no quiera pasar por el suministro.

Se requerirá una selección de capacitores de desacoplamiento muy cerca del IC. El uso de FERRITAS en 28_int:0V_Int (después de la EMC) ayudará aún más a bloquear las frecuencias más altas debido a los bordes de conmutación (tenga en cuenta que el consumo de 1 amperio será a través de estas ferritas)

La radiación es un poco más complicada y, dependiendo de si tiene una carcasa completamente metálica, el chasis está conectado a tierra, en cuyo caso son menos preocupantes.

Hola JonRB, muchas gracias. Fue muy útil. Si vamos con Cat T para la susceptibilidad conducida, ¿cuál es un buen valor para comenzar con el filtro de modo común? ¿Qué hay de las perlas de ferrita?
CatT para conducido? CatT está asociado con la ubicación y está sujeto a la niebla salina (esto es para el tren de aterrizaje o el sensor de velocidad/alt;)) Como punto de partida... 150uH para el CM es un buen punto, pero necesita tomar un espectro crudo medida (superior algunos equipos para el día para una idea) . Los choques Diff pueden ser las ferritas que alimentan el conmutador. El problema es que su carga es desconocida y eso puede volver a acoplarse, por lo que también necesitará ferritas y tapas en la salida (recuerde la impedancia en la línea de 28V). Recuerde también el aumento de 80 V en el 28 V por cierto (sección 16.6.2.3) con su prereg/Vclamp y TVS
Hola Jon, Cat S es más realista, sin embargo, el sistema anterior ha usado CatT por cualquier motivo. He subido la forma de onda del osciloscopio de conmutación en el terminal de entrada. Agregué una segunda tapa Cbps justo al lado del pin 7 y probé el cable positivo de Co, la forma de onda resultante se muestra arriba. Según la señal de ruido de llamada, un período de 5,6 ns equivale a F=178 Mhz. ¿Crees que un 100pF hará el truco para eliminar el ruido de alta frecuencia?
JonRB, no entiendo la conexión sugerida en la entrada. Tienes el TVS conectado desde el terminal negativo a tierra del chasis. ¿No debería ser del terminal positivo al terminal negativo? Puedes por favor aclarar.
@ 100pF... posiblemente sí. ~ los televisores al chasis. La razón por la que está en los terminales +ve y -ve es que la conexión de la batería -ve no está atada al chasis y, por lo tanto, puede experimentar potenciales de impacto (positivo y negativo). Debería tener alguna información con respecto a qué características de golpe (impedancia de suministro, tipos de forma de onda, etc.) El punto principal fue que el voltaje original que se muestra no era apropiado
El motivo del TVS de 600v es que este dispositivo se clasificará en CAT A para picos de voltaje. lo que significa que el pico de voltaje máximo según la sección 17, figura 17-1, es de 600 VCC.
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