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程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

最初在實驗室調試的時候,因為輻射超標,使用的是常用的導電泡棉+導電布的屏蔽結構,如下圖所示,PCB表面的普通作漏銅處理(綠油開窗),貼上導電泡棉后,再在后蓋上貼上一層導電布,這樣鎖上后蓋,導電布就通過導電泡棉對地短路,形成一個完整的屏蔽結構。(注:圖中外殼是前蓋,后蓋在導電布上面,沒有畫出來)

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

使用前:

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

使用后:

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

從圖上可以看出,此結構有比較好的屏蔽效果,尤其是200Mhz附近的頻段。勉強算是可以通過,但是余量不高。高頻部分的噪聲也就沒啥變化了甚至更糟。同時也實驗了使用一種新型的“吸波材料”,就是前一陣子熱賣的放在心臟前面的衣兜里可以防止手機對心臟的輻射,但是效果幾乎沒啥用處。也同時實驗了將后蓋的導電布換成銅箔,兩者都是0.1mm厚度,銅箔效果稍微好一些,但是并不是很理想。


再加上,導電泡棉是內部泡棉,外面包裹導電布,一側刷導電膠的結構,很容易因為泡棉老化變形而導致失效;導電膠導電效果也不是很理想;尤其是一次性要擺十幾個泡棉,對于生產加工以及質量控制都不理想。


那么如果我們把銅箔貼緊板子,效果會怎么樣?理論上說屏蔽效果肯定更好,因為間隙小了,輻射就更不容易泄露。由于銅箔是導電的,就需要增加一層絕緣塑膠。于是,結構如下。

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

測試波形如下:

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

從圖上可以明顯看出,底噪大幅度降低,說明銅箔起作用了但是尖峰反而更高了,為什么?本來的設想是用螺釘作為導體將銅箔對地短路,但實際上由于絕緣層壓合以后無法剝離,所以螺釘對地短接不良,效果沒能達到設計需求。那么再更改就需要想辦法把銅箔對PCB的地更好的接觸了。雖然理論上說,直接把螺釘位置的絕緣塑膠去掉是最理想的,但是實際銅箔生產中很難實現,所以最終選擇的是將螺釘位置的銅箔伸出去一片“耳朵”,打螺釘的時候將耳朵彎下去一起打,實現對地的可靠連接。結構如下圖:

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

實際測試效果如下:

程控直流電源電路設計銅箔降噪實驗

底噪、尖峰都可以很好的通過了,余量充足。


雖然效果是達到了,員工操作也比較簡單,但是剩下的問題就是這樣的銅箔比較貴,一片差不多兩塊錢,而導電布加起來三四毛錢,所以,成本也是需要考慮取舍的了。

噪聲雖然是程控直流電源電路設計的一大頑題,但是說起來不外乎就是接地+屏蔽,先不計成本,再逐步降本,細心大膽多次試驗,終究是可以克服的。

圖片加載中...

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