Nagyfrekvenciás áramút PCB-n

Már az előző bejegyzésben is foglalkoztunk ezzel a témával, de nem egészen így. Most megpróbálom a PCB tervezés szemszögéből bemutatni azt, hogy az áram különböző frekvenciákon hogyan változtatja útvonalát és eloszlását, annak érdekében, hogy az alábbi két szabálynak mindig eleget tegyen. Ezek alapvető fontosságúak, érdemes velük tisztában lenni:

• az áram mindig visszatér a forrásához, tehát mindig egy zárt hurokban folyik
• mindezt úgy teszi, hogy eközben mindig a legkisebb $(Z)$ impedanciájú utat választja

És itt jön képbe az emberi tényező: nevezetesen, hogy a PCB tervezés során megkönnyítjük, vagy megnehezítjük az elektronok dolgát a fentiekben. Cserébe mi sem maradunk üres kézzel, az áramkör hálás lesz nekünk és nem megy tönkre az első be(ki)kapcsolásnál, kevesebb zajt termel és (talán) nem bukik meg az EMI teszten. Vagy csak nem fogja zavarni a szomszéd rádióját.

A következő szimuláció végeselem módszerrel készült. Ha valaki kétségekkel küzd azzal kapcsolatban, hogy ez mennyire ad reális képet a valóságról, az nyugodjon meg. Állítólag nagyon reális. Árpi azt mondta.

Autós töltő vagy rádió?

Mások számára is ismerős lehet az az eset mikor az autós USB töltőt bedugjuk a szivargyújtóba és az oly mértékben zavarja az autórádiót, hogy az szinte hallgathatatlan lesz. Bizonyos adókat képes teljesen elnyomni.

Én is így jártam a lenti képen látható töltővel, amit még 2016-ban vettem a Fehérvári úti Homasitában. Persze mindaddig nem is derült ki ez a hibája, míg nem használtuk a töltőt és a rádiót egyszerre.

Gondoltam hamar szétkapom és megnézem mi van ebben a kütyüben. A következő képen elég jól kivehető a belvilága. Azt azért lehetett sejteni, hogy egy 12V to 5V step down konverter lesz az egésznek a szíve. A vezérlő IC típusa DP3111 amit a Shenzen Developer Microelectronics CO., Ltd gyártott és fejlesztett (www.depuw.com). Az IC-ben integrálva van egy 3A-es P-csatornás MOSFET kapcsoló, tehát a kapcsolási meredekséget kevés eséllyel tudjuk változtatni. Kapcsolóüzemű tápegységekben a legnagyobb problémát ugyanis a meredek fel- és lefutó élek tudják okozni, mivel ezeknek nagy a felharmonikus tartalmuk (gyors kapcsolást csak nagy sávszélességgel lehet elérni) és nagyon oda kell figyelni a ki és bemenet szűrésére nehogy ezek a jelek más készüléket zavarjanak.