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技術(shù)專題
低噪聲，低EMI配電
無線電麥克風(fēng)的隔離式5V電源和廣泛的電源濾波功能，以確保整個(gè)系統(tǒng)的最高質(zhì)量電源。該板上有多個(gè)負(fù)載，但它純粹是無監(jiān)管的配電板。主要負(fù)載是笨重的5V Tilta納米聚焦電機(jī)，5V SDI至HDMI轉(zhuǎn)換器，5V Tilta跟隨聚焦控制以及電池電壓供電的監(jiān)視器。其中，只有SDI到HDMI轉(zhuǎn)換需要遠(yuǎn)程清潔電源。但是，電動(dòng)機(jī)的電氣噪聲很大，因此需要良好的隔離。
我計(jì)劃提供幾個(gè)額外的電源輸出以供將來使用，也許用于為燈，記錄儀或尚未添加到設(shè)置中的其他設(shè)備供電。雖然攝像機(jī)的電源在主機(jī)上進(jìn)行了濾波，但我也想在前配電板上進(jìn)行濾波。主調(diào)節(jié)器的濾波器用于保護(hù)攝像機(jī)，使其免受傳導(dǎo)回?cái)z像機(jī)的電子噪聲的干擾，并可能干擾音頻甚至視頻錄制。我們?cè)诒疚闹袠?gòu)建的前配電面板上的過濾器是為了防止每個(gè)插入的設(shè)備接收或傳輸傳導(dǎo)噪聲的可能性。
除了電源濾波之外，我還為每個(gè)輸入添加了一些基本的ESD保護(hù)。如果像許多貿(mào)易展覽會(huì)場(chǎng)館一樣跪在地毯上，準(zhǔn)備好相機(jī)準(zhǔn)備插入設(shè)備時(shí)會(huì)積聚靜電，這很容易導(dǎo)致ESD事件損壞相當(dāng)昂貴的設(shè)備。通過在輸入端和穩(wěn)壓器板上提供ESD保護(hù)，我們應(yīng)該為攝像機(jī)提供相當(dāng)高的保護(hù)等級(jí)。我在主電源板上使用的5v線路使用的是相同的0402尺寸TVS二極管TI TPD1E10B06QDPYRQ1。這些雖然很小，但具有汽車認(rèn)證資格，并且可能能夠在中高濕度條件下處理海平面上的ESD事件。
就像您從配電板所期望的那樣，原理圖相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是仍然包含比連接器更多的組件。如前所述，該項(xiàng)目具有很多過濾功能。電能質(zhì)量對(duì)我來說是至關(guān)重要的，因此沒有太多濾波的事情！
5V輸入的大電容與電纜相結(jié)合，還在此配電板和調(diào)節(jié)器之間提供了一個(gè)有趣的RC濾波器。我測(cè)量了帶連接器的300mm電纜的電阻，為0.015歐姆。這個(gè)電阻加上1640uF的電容，我們得到的截止頻率為6.47 kHz，它將阻止我們可能遇到的任何頻率。由于5V電源將配備一個(gè)可以吸收2A以上電流的電動(dòng)機(jī)，并且具有從電動(dòng)機(jī)汲取的快速瞬態(tài)電流，因此我需要大量的電容。即使在快速變化的負(fù)載條件下，該電容也能使穩(wěn)壓器吸收更均勻的電流，從而為其他5V器件提供了更穩(wěn)定的電壓。
VCC_CLEAN網(wǎng)絡(luò)只是在穩(wěn)壓板上過濾的電池電壓。由于只有監(jiān)視器依靠電池電壓運(yùn)行，而電池電壓具有自己的內(nèi)部穩(wěn)壓器，因此對(duì)大容量電容的需求很小。電池電源的預(yù)期負(fù)載非常穩(wěn)定，幾乎沒有瞬變現(xiàn)象。
對(duì)于電池電壓輸出，我使用的是兩桶插孔。我不是桶式千斤頂?shù)姆劢z，因?yàn)樗鼈兒苋菀装纬?，并且有很多不同?span lang="EN-US">“幾乎相同”的尺寸，可以插入，但不一定接觸得很好。話雖這么說，但不幸的是，它們可廣泛用于電影攝影應(yīng)用，與壓接不太受歡迎但更可靠的連接器相比，它們非常易于使用。
我傾向于使用Pi濾鏡；與其他濾波器拓?fù)湎啾?，它們非常高效，并且直流損耗低。該板也不例外，我到處都有pi過濾器！電池側(cè)過濾器的能力中等，并且在電路板空間方面相對(duì)緊湊。
具有兩個(gè)相同的濾波器和輸出，對(duì)于多通道設(shè)計(jì)而言，這可能是一個(gè)絕好的機(jī)會(huì)。不幸的是，該項(xiàng)目的板子形狀很奇怪，考慮到設(shè)計(jì)中大型組件的數(shù)量，占用的空間很小。因此，布局將有所不同，并且將無法利用多通道PCB布局工具。由于該項(xiàng)目非常簡(jiǎn)單，因此我將設(shè)計(jì)保留在單個(gè)原理圖圖紙中，這意味著與添加另一個(gè)原理圖圖紙相比，復(fù)制和粘貼第一個(gè)過濾器和連接器的工作量較小。
面的USB連接器為Tilta Nano手持控制器供電，除TVS二極管外，不需要任何濾波即可提供ESD保護(hù)。該器件具有極低的電流消耗，并且具有內(nèi)部穩(wěn)壓器
