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0 3 2022 Elektronik 19 StromverSorgung wie in Bild 3 dargestellt Ein Baugruppenentwickler könnte Spulen mit der geringsten Anzahl an vertikalen und herausgeführten Anschlüssen auswählen um die Störabstrahlung zu reduzieren Aber was ist dann mit der Orientierung der beiden Spulenanschlüsse und ihre relative Auswirkung auf die Emissionen? Emissionen erzählen die Geschichte Geringe Abstrahlungen einer Baugruppe im Test sind eine Kombination der IC-Emissionen und Layout-Betrachtungen Selbst bei einem monolithischen IC mit geringen Emissionen muss beim Layout Sorgfalt aufgebracht werden und auch die Montage der für Emissionen kritischen Komponenten berücksichtigt werden Um dies zu zeigen untersuchte man auf dem Demoboard DC3008A mit dem LED-Treiber LT8386 die Auswirkung der Orientierung der Hauptspule L1 Bild 4 Der Spulenhersteller Coilcraft kennzeichnet den kurzen Anschluss der XAL-6060-Serie mit einer weißen Linie auf der Oberfläche der Komponente Prüfungen nach leitungsgebundenen Emissionen Conducted Emissions CE und abgestrahlten Emissionen Radiated Emissions RE nach Standard CISPR-25 in der EMI-Prüfkammer zeigten dass die Platzierungsrichtung Bild 5 dieser Spule die Leistung deutlich beeinflusst Die Bilder 6 bis 8 zeigen dass die Stärke der Emissionen des DC3008A auf der Demo-Schaltung direkt von der Orientierung von L1 beeinflusst wird ohne dass andere Komponenten verändert wurden Speziell die niederfrequenten abgestrahlten Störungen 150 kHz bis 150 MHz und die leitungsgebundenen Störungen in den FM-Bändern 70 MHz bis 108 MHz haben bei Orientierung 1 geringere Emissionen – und zwar weil die Seite mit dem kurzen Anschluss am SW-Knoten liegt Ein Unterschied von 17 dBµV m bis 20 dBµV m im AM-Band kann ebenfalls nicht ignoriert werden Nicht alle Spulen sind jedoch gleich aufgebaut Die Wicklungsrichtung die Form der Anschlüsse die Form der Bild 5 Demoboard DC3008A mit verschiedenen Orientierungen der Spule XAL6060-223MEB von Coilcraft Bild Analog Devices Bild 6 Das Spektrum der abgestrahlten Störungen des DC3008A zeigt dass die Spulenorientierung einen signifikanten Einfluss hat Wenn der kurze Anschluss der Spule L1 am SW-Knoten angeschlossen ist Orientierung 1 rot sind die abgestrahlten Störungen deutlich niedriger Bild Analog Devices Anschlussverbindungen und selbst das Kernmaterial können variieren Die Stärke der magnetischen und elektrischen Felder bei unterschiedlichen Kernmaterialien und mechanischen Konstruktionen können dazu führen dass sich die Störemissionen verändern Diese Fallstudie zeigt jedoch einen Problembereich den man auch zu seinem Vorteil nutzen kann Spulen ohne Anzeige der Polarisation Die Orientierung kann einfach bestimmt werden wenn der Spulenhersteller den Unterschied der internen Anschlüsse mit einer Markierung oder einem Punkt auf der Oberseite per Siebdruck kennzeichnet Wird eine dieser Spulen für eine Entwicklung gewählt ist es klug diese Markierung auch im Siebdruck auf der Baugruppe dem Bestückungsplan und auch noch im Schaltplan zu integrieren Leider besitzen einige Spulen weder Anzeigen für die Polarisierung noch für den kurzen Anschluss Die Struktur der internen Wicklung kann entweder nahezu symmetrisch sein oder es gibt einen signifikanten Unterschied Dahinter steht jedoch keine böse Absicht – die Hersteller kennen häufig diesen sehr speziellen Unterschied in der Bestückungsrichtung ihrer Produkte nicht Nichtsdestotrotz ist es sinnvoll die Störspektren einer ausgewählten Spule in beiden Bestückungsrichtungen in einer zertifizierten EMV-Kammer zu messen Spulen haben jedoch noch andere Parameter beziehungsweise Eigenschaften Die Metalllegierungsspulen WE-MAPI von Würth Elektronik eiSos beispielsweise haben nur Anschlüsse auf der Unterseite des Gehäuses Jedes Bauteil hat einen Punkt auf der Oberseite nahe dem WE-Logo aber dieser Punkt ist im Datenblatt nicht als Anfang der Wicklung angegeben Bild 9 Obwohl