О нас

В высококонкурентной электронной промышленности стабильный и надежный модуль питания постоянного тока является краеугольным камнем позиционирования конечного продукта на рынке. Тем не менее, на пути к достижению «стабильности и надежности» сохраняется несколько нематериальных препятствий, причем проблемы электромагнитной совместимости (ЭМС) входят в число наиболее распространенных и серьезных проблем. Недавно давний клиент Gujing столкнулся с узким местом при тестировании проводимости во время разработки своего нового продукта питания постоянного тока. Решение этой проблемы еще раз подчеркивает основную ценность Gujing: мы предлагаем не просто индукторы, но и решения, основанные на обширном техническом опыте.

Начальный успех: стандартный выбор соответствует основным требованиям к производительности

В проекте заказчика использовался модуль питания DC-DC с высокими требованиями к эффективности и стабильности. На начальном этапе проектирования, исходя из требований к схеме, заказчик выбрал наш дроссель Gujing I-образной формы в корпусе 0912 со значением индуктивности 300 мкГн ± 10% и сопротивлением постоянному току (DCR), контролируемым в диапазоне от 0,398 до 0,405 Ом.

Во время первых испытаний образца дроссель продемонстрировал выдающиеся базовые характеристики: при токе 1,1 А скорость изменения индуктивности составила всего 11,5%; при 1А повышение температуры контролировалось до 32,2°C со скоростью изменения 9,5%. Самое главное, что при рабочем токе цепи заказчика 0,7 А дроссель работал отлично, все показатели соответствовали проектным ожиданиям. Казалось, все гладко продвигалось к массовому производству.

Неожиданная проблема: разница в 5 дБ в испытаниях на электромагнитную совместимость

Однако когда проект вступил в решающую стадию сертификационных испытаний по ЭМС, возникла проблема. Плата источника питания заказчика не соответствовала стандарту во время проведения испытаний на выбросы. Дальнейший анализ данных испытаний четко выявил проблему в конкретной полосе частот 200 кГц, где результаты испытаний отставали от стандартного предела примерно на 5 дБ.

Этот разрыв в 5 дБ, хотя и казалось незначительным, был похож на непреодолимую пропасть — достаточную, чтобы сорвать весь план запуска продукта. Невыполнение теста на кондуктивные выбросы означало, что высокочастотный шум, создаваемый источником питания во время работы, будет передаваться обратно в электросеть по кабелям, создавая помехи для других устройств. Техническая команда клиента пробовала различные традиционные методы оптимизации, но без особого успеха.

Вмешательство Гуцзинга: от «Поставки компонентов» к «Диагностике системы»

Узнав о проблемах заказчика, техническая команда Gujing быстро вмешалась. Мы полностью поняли, что проблемы ЭМС, особенно те, которые возникают в определенных диапазонах частот, часто тесно связаны с нелинейными характеристиками компонентов силовых цепей. Частотные характеристики материала сердечника индуктора, являющегося основным компонентом для хранения и фильтрации энергии, напрямую определяют его эффективность подавления шума.

Благодаря тесному общению с инженерами клиента мы выявили две важные части информации: «нарушение кондуктивной устойчивости» и «полоса частот 200 кГц». Это позволило быстро выявить первопричину проблемы — материал магнитопровода изначально выбранных дросселей. Обычные ферритовые материалы демонстрируют изменения магнитной проницаемости при определенных условиях частоты и тока, что приводит к ухудшению характеристик фильтрации и утечке шума на определенных частотах.

Целевые решения: модернизация материалов и оптимизация производительности

На основании этой оценки техническая группа Gujiang предложила целевое решение: замену материала сердечника индуктора. Мы выбрали материал сердечника серии KN1, специально разработанный для оптимизации характеристик электромагнитных помех на низких и средних частотах, и оперативно предоставили образцы с теми же характеристиками (корпус 0912, 300 мкГн ±10%) для проверки.

Такое изменение материала привело к значительному улучшению рабочих параметров индуктора:

Сопротивление постоянному току (DCR): уменьшено с исходных 0,398–0,405 Ом до 0,343–0,348 Ом, что помогает уменьшить потери проводимости и повысить эффективность источника питания.

Токовые характеристики: При токе 0,92А изменение индуктивности составляет 11,98%; при токе 1,1 А повышение температуры составляет 32,7°C, хотя скорость изменения увеличилась. Это ясно указывает на то, что материал KN1 нашел новый баланс между частотной характеристикой и характеристиками смещения постоянного тока, который более способствует подавлению шума на частоте 200 кГц.

Успешная проверка: улучшение на 4 дБ и окончательная победа

Получив новые образцы, заказчик сразу же провел тестирование на уровне платы. Результаты были обнадеживающими: замена катушек индуктивности на компоненты из материала KN1 значительно улучшила кондуктивные излучения платы блока питания в полосе частот 200 кГц, уменьшив их на целых 4 дБ по сравнению с предыдущим вариантом!

Это критическое улучшение на 4 дБ значительно облегчило проблемы заказчиков, связанные с электромагнитной совместимостью. Впоследствии, основываясь на этом фундаменте и в сочетании с корректировками компоновки на уровне платы, команда заказчика заменила один пакет резисторов для выполнения окончательной точной настройки. В конечном итоге им удалось успешно решить проблему чрезмерных кондуктивных выбросов, и продукт без проблем прошел сертификацию.

Краткое содержание

В этом случае сам индуктор служил «средой» для решения проблемы, но истинная ценность заключается в способности Gujing глубоко интегрировать готовые компоненты с конкретными сценариями применения клиента для предоставления индивидуальных решений. Мы твердо верим, что за каждым небольшим индуктором кроется успех или неудача продукта клиента. Это именно та философия, которую всегда поддерживал Гуцзин: «Индуктор — это просто носитель продукта; решение различных проблем, возникающих на доске, — это душа Гуцзин».