Važnost PCB ploče u EMC dizajnu

Osim odabira i dizajna sklopova komponenti, dobar dizajn tiskanih ploča (PCB) također je vrlo važan čimbenik elektromagnetske kompatibilnosti. Ključ dizajna PCB-a u EMC je smanjiti povratno područje što je više moguće i pustiti da povratni put teče u smjeru dizajna. Najčešća povratna struja dolazi od pukotina referentne ravnine, transformacije sloja referentne ravnine i signala koji teče kroz konektor. Kondenzatori sukoba ili električni spremnici za odvajanje mogu riješiti neke probleme, ali potrebno je uzeti u obzir ukupnu impedanciju kondenzatora, perforiranih, jastučića i ožičenja.

LISUN SG61000-5 potpuno automatski generator prenapona (naziva se i ispitivanje otpornosti na udar groma, kombinirani generator valova, generator prenaponske struje / generator prenaponskog napona, kombinirani generator prenaponskog napona i struje). LISUN generator prenapona i drugo EMC dizajn instrumenta za testiranje s PCB pločom. Ako naiđete na bilo kakav problem, potrebno je samo zamijeniti PCB ploču.

PCB slojevita strategija
Debljina debljine, perforirani proces i broj slojeva tiskane ploče u dizajnu sklopne ploče nisu ključ za rješavanje problema. Izvrstan slojeviti skup je premosnica i odvajanje protoka napajanja. Ključ za blokiranje elektromagnetskog polja signala i napajanja. Iz perspektive signalne linije, dobra slojevita strategija trebala bi biti postavljanje svih signalnih žica na jedan ili nekoliko slojeva, ti slojevi su pored sloja napajanja ili sloja uzemljenja. Za napajanje, dobra slojevita strategija trebala bi biti u blizini sloja napajanja i sloja uzemljenja, a udaljenost između sloja napajanja i sloja uzemljenja što je moguće manja. Ovo je ono što mi kažemo "slojevita" strategija. U nastavku ćemo govoriti o izvrsnim strategijama stratifikacije PCB-a.

1. Ravnina projekcije sloja ožičenja treba biti u području njegove povratne ravnine. Ako sloj ožičenja nije u području projekcije svog sloja povratne ravnine, bit će signalnih linija izvan područja projekcije tijekom ožičenja, što će uzrokovati problem "rubnog zračenja", a također će uzrokovati područje signalne petlje Essence
2. Pokušajte izbjeći susjedne postavke sloja ožičenja. Budući da će paralelna signalna linija na susjednom sloju ožičenja uzrokovati signalne nizove, ako sloj ožičenja nije susjedan, udaljenost između sloja između dva sloja ožičenja treba se na odgovarajući način povući kako bi se smanjio razmak između sloja ožičenja i njegovog signala petlja.
3. Sloj susjedne ravnine treba izbjegavati preklapanje svoje ravnine projekcije. Jer kada se projekcija preklapa, spojni kapacitet između slojeva uzrokovat će spajanje šuma između slojeva.

Dizajn višeslojne ploče:
Kada frekvencija takta prijeđe 5MHz ili je vrijeme porasta signala manje od 5ns, kako bi se područje petlje signala dobro kontroliralo, općenito je potreban višeslojni dizajn ploče. Prilikom projektiranja višeslojne ploče obratite pozornost na sljedeće principe:
1. Ključni slojevi ožičenja (linije sata, sabirnica, signalna linija sučelja, radiofrekventni kabel, signalna linija za resetiranje, signalna linija čipa i razni kabeli upravljačkog signala, itd.) trebaju biti u blizini kompletne ravni uzemljenja. Signalni vod općenito je signalni vod s jakim zračenjem ili iznimno osjetljiv. Ožičenje u blizini površine tla može smanjiti područje signalne petlje, smanjiti intenzitet zračenja ili poboljšati sposobnost zaštite od smetnji.
2. Ravninu napajanja treba usporediti s unutarnjim skupljanjem susjedne ravnine (preporučena vrijednost je 5h do 20h). U usporedbi s refluksnim skupljanjem površine tla, ravan snage može učinkovito spriječiti problem "rubnog zračenja", kao što je prikazano na donjoj slici.

Osim toga, radna ravan napajanja vlasnika jedne ploče (najčešće korištena ravan napajanja) trebala bi biti u blizini svoje ravni uzemljenja kako bi se učinkovito smanjilo područje kruga struje napajanja.

3. Nemaju li GORNJI i DONJI sloj pojedinačne ploče signalne linije ≥50MHz. Ako je tako, najbolje je uzeti visokofrekventni signal između dva ravna sloja kako bi se spriječilo njegovo zračenje prostora.
Dizajn jednoslojne ploče i dvoslojne ploče:
Za dizajn jednoslojnih i dvoslojnih ploča, dizajn ključnih signalnih vodova i kabela za napajanje treba se uglavnom platiti. U blizini voda za napajanje mora postojati uzemljenje kako bi se smanjilo područje strujnog kruga.

Dvije strane linije ključnog signala jednoslojne ploče trebaju biti "Grupna linija vodiča", kao što je prikazano na slici ispod. Na ravnini projekcije ključne signalne linije dvoslojne ploče treba postojati pločnik velike površine ili metoda obrade ploče istog sloja, a "Grupna linija vodiča" treba biti projektirana, kao što je prikazano na slici. S jedne strane, s obje strane ključne signalne linije, područje signala može se smanjiti s jedne strane. Osim toga, također može spriječiti smetnje niza između signalne linije i drugih signalnih kabela.

Za dizajn jednoslojnih i dvoslojnih ploča, dizajn ključnih signalnih vodova i kabela za napajanje treba se uglavnom platiti. U blizini voda za napajanje mora postojati uzemljenje kako bi se smanjilo područje strujnog kruga.

Dvije strane linije ključnog signala jednoslojne ploče trebaju biti "Grupna linija vodiča", kao što je prikazano na slici ispod. Na ravnini projekcije ključne signalne linije dvoslojne ploče treba postojati pločnik velike površine ili metoda obrade ploče istog sloja, a "Grupna linija vodiča" treba biti projektirana, kao što je prikazano na slici. S jedne strane, s obje strane ključne signalne linije, područje signala može se smanjiti s jedne strane. Osim toga, također može spriječiti smetnje niza između signalne linije i drugih signalnih kabela.

Napomena: crvena linija je linija ključnog signala, a plava linija je linija uzemljenja

Vještine postavljanja PCB-a
Prilikom projektiranja izgleda PCB-a, načela dizajna ravnih linija duž protoka signala prema ravnoj liniji trebaju biti u potpunosti okružena što je više moguće. Time se može izbjeći izravno spajanje signala i utjecati na kvalitetu signala. Nadalje, kako bi se spriječile smetnje i spajanje između strujnog kruga i elektroničkih komponenti, položaj strujnog kruga i raspored komponenti treba slijediti kako slijedi:
1. Ako je sučelje "čisto" na jednoj ploči, filtar i izolacijski uređaj trebaju biti postavljeni na izolacijski pojas između "čistog" i mjesta rada. Time se mogu izbjeći uređaji za filtriranje ili izolaciju povezani jedni s drugima kroz ravni sloj kako bi se oslabio učinak. Osim toga, na “čistoj zemlji” ne može se postaviti nijedan drugi uređaj osim uređaja za filtriranje i zaštite.

2. Kada se razni sklopovi modula postavljaju na istu tiskanu ploču, digitalni sklopovi i simulacijski krugovi, krugovi velike brzine i krugovi male brzine trebaju biti odvojeni kako bi se izbjegle smetnje između digitalnih krugova, analognih krugova, krugova velike brzine i nisko- brzinski krugovi. Osim toga, kada na sklopnoj pločici istovremeno postoje strujni krugovi visoke, srednje i male brzine, kako bi se izbjegla visokofrekventna buka strujnog kruga koja zrači kroz sučelje, treba slijediti principe rasporeda na donjoj slici.

3. Krug filtra u ulaznom priključku linijske ploče treba postaviti blizu sučelja kako bi se izbjeglo ponovno spajanje s linijom filtra.

4. Uređaji za filtriranje, zaštitu i izolaciju sklopa sučelja nalaze se blizu mjesta sučelja. Kao što je prikazano na donjoj slici, može se učinkovito postići učinak zaštite, filtriranja i izolacije. Ako postoji i filterski i zaštitni krug na sučelju, treba slijediti načela prve zaštite, a zatim filtriranja. Budući da se zaštitni krug koristi za izvođenje vanjskog prenapona i prekostrujnog potiskivanja, ako se zaštitni krug postavi nakon kruga filtera, strujni krug filtera će biti oštećen prekomjernim tlakom i strujom. Osim toga, jer će ulazno i ​​izlazno ožičenje kruga oslabiti učinak filtriranja, izolacije ili zaštite kada je krug spojen jedan s drugim. Kada je raspored, krug filtra (filtar), izolacija i ulazni i izlazni kabel zaštitnog kruga ne bi trebali biti spojeni.

5. Osjetljivi sklopovi ili uređaji (kao što su sklopovi za resetiranje, itd.) daleko su od rubova pojedinačne ploče, posebno ruba sučelja od furnira najmanje 1000 mil.

6. Jedinični krug ili uređaj s velikim promjenama struje (kao što je ulazni i izlazni kraj modula napajanja, ventilatora i releja) treba postaviti u blizini kako bi se smanjilo područje petlje kruga velike struje.

7. Uređaj za filtriranje potrebno je isprazniti paralelno kako bi se spriječilo ponovno ometanje kruga nakon filtriranja.

8. Stry, kristalni, relejni, sklopni uređaji i drugi uređaji s jakim zračenjem udaljeni su najmanje 1000 mil od konektora sučelja od furnira. Na taj način, smetnje se mogu zračiti izravno iz kabela ili se struja povezuje s vanjskim zračenjem.

Pravila ožičenja PCB-a
Osim odabira i dizajna sklopova komponenti, dobro ožičenje tiskane ploče (PCB) također je vrlo važan čimbenik elektromagnetske kompatibilnosti. Budući da je PCB sastavni dio sustava, poboljšana elektromagnetska kompatibilnost u ožičenju PCB-a neće donijeti dodatne troškove konačnom dovršetku proizvoda. Svatko bi trebao zapamtiti da loše PCB ožičenje može uzrokovati više problema s elektromagnetskom kompatibilnošću, umjesto da te probleme eliminira. U mnogim primjerima, čak i ako se dodaju filtar i komponente, ti se problemi ne mogu riješiti. Na kraju je morao ponovno ožičiti cijelu ploču. Stoga je razvijanje dobre navike ožičenja PCB-a na početku metoda koja najviše štedi novac. Sljedeće će biti predstavljeno nekim univerzalnim pravilima PCB ožičenja i strategijama dizajna kabela za napajanje, kabela za uzemljenje i signalnih kabela. Konačno, u skladu s ovim pravilima, mjere za poboljšanje tipičnih krugova tiskanih ploča regulatora zraka.

1. Razdvajanje ožičenja
Funkcija ožičenja je minimizirati nepravilnosti i spajanje buke između susjednih vodova u istom sloju PCB-a. Specifikacija 3W ukazuje da svi signali (satovi, video, audio, resetiranje itd.) moraju biti izolirani između mreže i linije, rubova, rubova do rubova kao što je prikazano na slici 10. Kako bi se dodatno smanjila magnetska sprega, referentna vrijednost je raspodijeljen u blizini ključnog signala kako bi se izolirao spojni šum koji se stvara na drugim signalnim linijama.

2. Zaštitno-skretni vod
Postavljanje linija za skretanje i zaštitu je vrlo učinkovita metoda za izolaciju i zaštitu signala takta sustava u sustavu punom šuma. Na donjoj slici, paralelne ili zaštitne linije u tiskanoj ploči raspoređene su duž linije signala ključa. Zaštitna linija ne samo da izolira spojni magnetski tok koji generiraju druge signalne linije, već je također izolirana od sprege drugih signalnih linija od sprege drugih signalnih linija. Razlika između odvodnog voda i zaštitnog voda je u tome što odvodni vod ne mora biti spojen (spojen na uzemljenje), već oba kraja zaštitnog voda moraju biti spojena na uzemljenje. Kako bi se dodatno smanjilo spajanje, zaštitne linije u višeslojnom PCB-u mogu se dodati na tlo u svakom drugom dijelu.

3. Dizajn kabela za napajanje
Ovisno o veličini linijske ploče, širina dalekovoda je što je više moguće zadebljana kako bi se smanjio otpor kruga. U isto vrijeme, smjer kabela za napajanje i uzemljenja je u skladu sa smjerom prijenosa podataka, što pomaže poboljšati sposobnost otpornosti na buku. U jednoj ploči ili dvostrukoj ploči, ako je kabel za napajanje dug, spojni kondenzator treba dodati na masu svakih 3000 mil, a vrijednost kapacitivnosti je 10UF + 1000PF.

4. Dizajn tla
Princip projektiranja zemaljske linije je:
(1) Digitalno odvojeno od simulacije. Ako na linijskoj ploči postoje i logički sklopovi i žičani krugovi, oni bi trebali biti odvojeni što je više moguće. Uzemljenje niskofrekventnog kruga trebalo bi se koristiti kao jedna točka i povezivati ​​uzemljenje. Kada je stvarno ožičenje teško, može se djelomično spojiti u seriju prije spajanja uzemljenja. Visokofrekventni krug treba usvojiti uzemljenje s više točaka, uzemljenje bi trebalo iznajmiti kratko i iznajmiti, a visokofrekventni elementi trebali bi se koristiti kao velika površina rešetkaste podne folije što je više moguće.
(2) Vod za uzemljenje treba biti što deblji. Ako se žica za uzemljenje koristi s vrlo izbočenim vodovima, potencijal uzemljenja će se mijenjati s promjenama struje kako bi se smanjila učinkovitost zaštite od buke. Stoga bi uzemljenje trebalo biti deblje kako bi moglo tri puta više od dopuštene struje na tiskanoj pločici. Ako je moguće, linija tla bi trebala biti iznad 2 ~ 3 mm.
(3) Vod uzemljenja čini zatvorenu petlju. Tiskana ploča koja se sastoji od digitalnih krugova može uglavnom poboljšati kapacitet zaštite od buke.

5. Dizajn signalnog kabela
Za ključne signalne kabele, ako jedna ploča ima unutarnji sloj za usmjeravanje signala, ključne signalne linije kao što su satovi su tkanina u unutarnjem sloju, a preferirani slojevi ožičenja su poželjni. Osim toga, ključna signalna linija ne smije se pomicati preko područja podjele, uključujući razmak referentne ravnine uzrokovan perforacijom i jastučićima, inače će uzrokovati povećanje područja signalne petlje. Štoviše, ključna signalna linija trebala bi biti od ruba referentne ravnine ≥ 3H (H je visina referentne ravnine udaljenosti linije) kako bi se spriječio učinak rubnog zračenja.

Za osjetljive signalne kabele kao što su linije sata, sabirnice i radiofrekventni kabeli, signalni kabeli za resetiranje, signalne linije čipova, signali za kontrolu sustava i drugi osjetljivi signalni kabeli, signalna linija se treba držati dalje od sučelja. Stoga izbjegavajte spajanje smetnji na liniji signala jakog zračenja s linijom izvan signala i zračite prema van; izbjegavajte spajanje vanjskih smetnji stranih smetnji koje sučelje dovodi do osjetljive signalne linije, uzrokujući rad pogreške sustava.

Jer diferencijalni signalni kabeli trebaju biti na istom sloju, jednaki i paralelni vodovi kako bi impedancija bila dosljedna, nema drugog usmjeravanja između diferencijalnih vodova. Budući da je komodna impedancija diferencijalne linije jednaka, može poboljšati svoju sposobnost zaštite od smetnji.
U skladu s gornjim pravilima ožičenja, tipični strujni krug tiskane ploče regulatora zraka je poboljšan i optimiziran, kao što je prikazano na slici ispod:

Općenito, poboljšanje EMC Dizajn PCB dizajna je: Prije ožičenja, proučite shemu dizajna povratne staze, postoji najbolja prilika za uspjeh, čime se može postići cilj smanjenja EMI zračenja. I prije stvarnog ožičenja, mijenjanja sloja ožičenja itd., ne morate trošiti novac, to je najjeftiniji pristup poboljšanju EMC.

Lisun Instruments Limited osnovao je LISUN GROUP u 2003. LISUN sustav kvalitete je strogo certificiran prema ISO9001:2015. Kao član CIE, LISUN proizvodi su dizajnirani na temelju CIE, IEC i drugih međunarodnih ili nacionalnih standarda. Svi proizvodi prošli su CE certifikat i ovjereni od strane laboratorija treće strane.

Naši glavni proizvodi su Goniofotometar, Integrirajući sferu, spektroradiometra, Napredni generator, ESD simulator oružja, EMI prijemnik, EMC test oprema, Električni sigurnosni ispitivač, Komora za zaštitu okoliša, temperatura komore, Klimatska komora, Toplinska komora, Ispitivanje soli, Komora za ispitivanje prašine, Vodootporno ispitivanje, RoHS test (EDXRF), Test žarne žice i Test iglica plamenom.

Slobodno nas kontaktirajte ako vam treba podrška.
Tehnički odjel: Service@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8615317907381
Odjel prodaje: Sales@Lisungroup.com, Mobitel / WhatsApp: +8618117273997

Oznake:EFT61000-4 , EMI-9KB , ESD61000-2 , SG61000-5