Elektronisches Design - Schalten Sie den "versteckten Kopf" der elektromagnetischen Kompatibilität der Leiterplatte aus

Jemand hat gesagt, dass es nur zwei Arten von Elektronikern auf der Welt gibt: diejenigen, die elektromagnetische Störungen erlebt haben und diejenigen, die keine elektromagnetische Störung erfahren haben. Mit der Erhöhung der Leiterplattenführungsgeschwindigkeit ist das elektromagnetische Kompatibilitätsdesign ein Problem, das unsere Elektroniker berücksichtigen müssen. Bei der Durchführung einer EMV-Analyse eines Produkts und Designs sind fünf wichtige Attribute zu berücksichtigen:

(1) Schlüsselgerätegröße: die physikalische Größe des emittierenden Geräts, das Strahlung erzeugt. Der Hochfrequenzstrom erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das durch das Gehäuse undicht und das Gehäuse verlässt. Die Länge der Leiterbahn auf der Leiterplatte als Übertragungsweg hat einen direkten Einfluss auf den HF-Strom.

(2) Impedanz Matching: die Impedanz der Quelle und des Empfängers und die Übertragungsimedanz zwischen den beiden.

(3) Zeitcharakteristika des Störsignals: Ist das Problem ein kontinuierliches (periodisches Signal) Ereignis oder existiert nur in einem bestimmten Betriebszyklus (z. B. eine einzelne Schlüsseloperation oder Einschaltstörung, periodischer Festplattenlaufwerksbetrieb oder Netzwerk-Burst-Übertragung).

(4) Die Stärke des Störsignals: wie stark das Energieniveau der Quelle ist und wie viel Potenzial es für schädliche Störungen hat.

(5) Frequenzmerkmale des Störsignals: Verwenden Sie einen Spektrumanalysator, um die Wellenform zu beobachten, und wo das Problem im Spektrum ist, ist es leicht, das Problem zu finden.

Darüber hinaus müssen einige Niedrigfrequenzschaltungsdesigngewohnheiten beachtet werden. Zum Beispiel ist meine übliche Einpunkt-Erdung sehr geeignet für Niederfrequenzanwendungen, aber im Gespräch mit Daniel des Unternehmens fand ich, dass sie nicht für HF-Signal-Gelegenheiten geeignet ist, weil HF-Signal-Gelegenheiten mehr EMI-Probleme haben. Ich glaube, dass einige Ingenieure Single-Point-Erdung auf alle Produktdesigns anwenden, ohne zu wissen, dass die Verwendung dieser Erdungsmethode mehr oder komplexere Probleme mit der elektromagnetischen Verträglichkeit verursachen kann.

Wir sollten auch auf die Richtung des Stromflusses in Schaltungskomponenten achten. Mit Schaltungswissen wissen wir, dass Strom von einem Ort mit hoher Spannung zu einem Ort mit niedriger Spannung fließt, und der Strom fließt immer in einem geschlossenen Kreislauf durch einen oder mehrere Pfade, also eine Mindestschleife und ein sehr wichtiges Gesetz. Für die Richtungen, in denen der Störstrom gemessen wird, werden die Leiterplatten-Leiterbahnen so modifiziert, dass sie die Last oder empfindliche Schaltungen nicht beeinflussen. Anwendungen, die einen hochohmigen Weg von der Stromversorgung zur Last erfordern, müssen alle möglichen Wege berücksichtigen, durch die der Rückstrom fließen kann.

Es gibt auch ein PCB-Routing-Problem. Die Impedanz eines Drahtes oder einer Leiterbahn umfasst Widerstand R und induktive Reaktanz. Die Impedanz bei hohen Frequenzen hat keinen kapazitiven Reaktanz. Wenn die Leiterbahnfrequenz höher als 100kHz ist, wird der Draht oder die Leiterbahn Induktivität. Drähte oder Leiterbahnen, die über Audio arbeiten, können zu Hochfrequenzantennen werden. In der EMV-Spezifikation dürfen Drähte oder Leiterbahnen nicht unter Î"/20 einer bestimmten Frequenz arbeiten (die Baulänge der Antenne entspricht Î"/4 oder Î"/2 einer bestimmten Frequenz). Die Verkabelung wird zu einer Hochleistungsantenne, was das spätere Debuggen erschwert.

Sprechen Sie schließlich über das Layout der Leiterplatte. Betrachten Sie zuerst die Größe der Leiterplatte. Wenn die Größe der Leiterplatte zu groß ist, verringert sich die Störfestigkeit des Systems und die Kosten steigen mit der Zunahme der Leiterbahnen. Die Größe der Leiterplatte ist jedoch zu klein, um leicht Wärmeableitung und gegenseitige Interferenzprobleme zu verursachen. Zweitens, bestimmen Sie die Position von speziellen Komponenten (wie Taktkomponenten) (die Taktspuren sollten am besten nicht geerdet werden und nicht über und unter den Schlüsselsignalleitungen laufen, um Interferenzen zu vermeiden). Drittens, legen Sie die Leiterplatte als Ganzes nach Schaltungsfunktionen. Viertens sollte die PCB-Fabrik auf das Layoutproblem achten. Im Bauteillayout sollten die zugehörigen Komponenten so nah wie möglich sein, damit eine bessere Störschutzwirkung erzielt werden kann.