低噪声，低EMI配電(diàn)

2020-08-19

无線(xiàn)電(diàn)麦克风的隔离式5V電(diàn)源和广泛的電(diàn)源滤波功能(néng)，以确保整个系统的最高质量電(diàn)源。该板上有(yǒu)多(duō)个负载，但它纯粹是无监管的配電(diàn)板。主要负载是笨重的5V Tilta纳米聚焦電(diàn)机，5V SDI至HDMI转换器，5V Tilta跟随聚焦控制以及電(diàn)池電(diàn)压供電(diàn)的监视器。其中，只有(yǒu)SDI到HDMI转换需要遠(yuǎn)程清洁電(diàn)源。但是，電(diàn)动机的電(diàn)气噪声很(hěn)大，因此需要良好的隔离。

我计划提供几个额外的電(diàn)源输出以供将来使用(yòng)，也许用(yòng)于為(wèi)灯，记录仪或尚未添加到设置中的其他(tā)设备供電(diàn)。虽然摄像机的電(diàn)源在主机上进行了滤波，但我也想在前配電(diàn)板上进行滤波。主调节器的滤波器用(yòng)于保护摄像机，使其免受传导回摄像机的電(diàn)子噪声的干扰，并可(kě)能(néng)干扰音频甚至视频录制。我们在本文(wén)中构建的前配電(diàn)面板上的过滤器是為(wèi)了防止每个插入的设备接收或传输传导噪声的可(kě)能(néng)性。

除了電(diàn)源滤波之外，我还為(wèi)每个输入添加了一些基本的ESD保护。如果像许多(duō)贸易展览会场馆一样跪在地毯上，准备好相机准备插入设备时会积聚静電(diàn)，这很(hěn)容易导致ESD事件损坏相当昂贵的设备。通过在输入端和稳压器板上提供ESD保护，我们应该為(wèi)摄像机提供相当高的保护等级。我在主電(diàn)源板上使用(yòng)的5v線(xiàn)路使用(yòng)的是相同的0402尺寸TVS二极管TI TPD1E10B06QDPYRQ1。这些虽然很(hěn)小(xiǎo)，但具有(yǒu)汽車(chē)认证资格，并且可(kě)能(néng)能(néng)够在中高湿度条件下处理(lǐ)海平面上的ESD事件。

就像您从配電(diàn)板所期望的那样，原理(lǐ)图相当简单，但是仍然包含比连接器更多(duō)的组件。如前所述，该项目具有(yǒu)很(hěn)多(duō)过滤功能(néng)。電(diàn)能(néng)质量对我来说是至关重要的，因此没有(yǒu)太多(duō)滤波的事情！

5V输入的大電(diàn)容与電(diàn)缆相结合，还在此配電(diàn)板和调节器之间提供了一个有(yǒu)趣的RC滤波器。我测量了带连接器的300mm電(diàn)缆的電(diàn)阻，為(wèi)0.015欧姆。这个電(diàn)阻加上1640uF的電(diàn)容，我们得到的截止频率為(wèi)6.47 kHz，它将阻止我们可(kě)能(néng)遇到的任何频率。由于5V電(diàn)源将配备一个可(kě)以吸收2A以上電(diàn)流的電(diàn)动机，并且具有(yǒu)从電(diàn)动机汲取的快速瞬态電(diàn)流，因此我需要大量的電(diàn)容。即使在快速变化的负载条件下，该電(diàn)容也能(néng)使稳压器吸收更均匀的電(diàn)流，从而為(wèi)其他(tā)5V器件提供了更稳定的電(diàn)压。

VCC_CLEAN网络只是在稳压板上过滤的電(diàn)池電(diàn)压。由于只有(yǒu)监视器依靠電(diàn)池電(diàn)压运行，而電(diàn)池電(diàn)压具有(yǒu)自己的内部稳压器，因此对大容量電(diàn)容的需求很(hěn)小(xiǎo)。電(diàn)池電(diàn)源的预期负载非常稳定，几乎没有(yǒu)瞬变现象。

对于電(diàn)池電(diàn)压输出，我使用(yòng)的是两桶插孔。我不是桶式千斤顶的粉丝，因為(wèi)它们很(hěn)容易拔出，并且有(yǒu)很(hěn)多(duō)不同的“几乎相同”的尺寸，可(kě)以插入，但不一定接触得很(hěn)好。话虽这么说，但不幸的是，它们可(kě)广泛用(yòng)于電(diàn)影摄影应用(yòng)，与压接不太受欢迎但更可(kě)靠的连接器相比，它们非常易于使用(yòng)。

我倾向于使用(yòng)Pi滤镜；与其他(tā)滤波器拓扑相比，它们非常高效，并且直流损耗低。该板也不例外，我到处都有(yǒu)pi过滤器！電(diàn)池侧过滤器的能(néng)力中等，并且在電(diàn)路板空间方面相对紧凑。

具有(yǒu)两个相同的滤波器和输出，对于多(duō)通道设计而言，这可(kě)能(néng)是一个绝好的机会。不幸的是，该项目的板子形状很(hěn)奇怪，考虑到设计中大型组件的数量，占用(yòng)的空间很(hěn)小(xiǎo)。因此，布局将有(yǒu)所不同，并且将无法利用(yòng)多(duō)通道PCB布局工具。由于该项目非常简单，因此我将设计保留在单个原理(lǐ)图图纸中，这意味着与添加另一个原理(lǐ)图图纸相比，复制和粘贴第一个过滤器和连接器的工作量较小(xiǎo)。

面的USB连接器為(wèi)Tilta Nano手持控制器供電(diàn)，除TVS二极管外，不需要任何滤波即可(kě)提供ESD保护。该器件具有(yǒu)极低的電(diàn)流消耗，并且具有(yǒu)内部稳压器