Leiterplattentechnisch - PCB-Mehrschicht: magnetische Flusseliminationsmethode zur effektiven Steuerung der EMV

Im EMV-Design von Leiterplatten, das erste Anliegen ist die Einstellung der Ebenen; Die Schichten der Platine bestehen aus Stromversorgung, Masseschicht und Signalschicht. Im EMV-Design von Produkten, neben der Auswahl der Komponenten und Schaltungsdesign, gut PCB-Design ist auch ein sehr wichtiger Faktor.

Der Schlüssel zum EMV-Design der Leiterplatte besteht darin, den Rückstrombereich zu minimieren und den Rückstrompfad in die von uns entworfene Richtung fließen zu lassen. Das Schichtdesign ist die Grundlage von PCB, wie kann man eine gute Arbeit beim PCB-Schichtdesign machen, um den EMV-Effekt der PCB optimal zu machen?

Designidee der Leiterplattenschicht: Der Kern der EMV-Planung und Designidee der Leiterplattenschicht besteht darin, Signalrückflusspfad vernünftig zu planen, den Rückflussbereich des Signals von der Leiterplattenspiegelschicht zu minimieren und den magnetischen Fluss abbrechen oder minimieren zu lassen.

1. Single Board Spiegelschicht Die Spiegelschicht ist eine komplette kupferbeschichtete Ebenenschicht (Stromversorgungsschicht, Erdungsschicht), die an die Signalschicht innerhalb der Leiterplatte angrenzt. Die Hauptfunktionen sind wie folgt:

(1) Reduzieren Sie Rücklaufrauschen: Die Spiegelschicht kann einen niederohmigen Pfad für den Rücklauf der Signalschicht bereitstellen, besonders wenn es einen großen Stromfluss im Stromverteilungssystem gibt, ist die Rolle der Spiegelschicht offensichtlicher.

(2) EMI-Reduktion: Das Vorhandensein der Spiegelschicht reduziert den Bereich des geschlossenen Kreislaufs, der durch Signal und Reflux gebildet wird, und reduziert EMI;

(3) Übersprechen reduzieren: helfen, das Übersprechenproblem zwischen Signalleitungen in Hochgeschwindigkeits-Digitalschaltung zu steuern, ändern Sie die Höhe der Signalleitung von der Spiegelschicht, können Sie das Übersprechen zwischen Signalleitungen steuern, je kleiner die Höhe, desto kleiner das Übersprechen;

(4) Impedanzsteuerung, um Signalreflexion zu verhindern.

2. Auswahl der Spiegelschicht

(1) Sowohl die Stromversorgung als auch die Erdungsebene können als Bezugsebene verwendet werden und haben eine bestimmte Abschirmwirkung auf die interne Verdrahtung;

(2) Relativ gesprochen hat die Leistungsebene eine hohe charakteristische Impedanz, und es gibt einen großen Potentialunterschied mit dem Referenzpegel, und die Hochfrequenzstörung auf der Leistungsebene ist relativ groß;

(3) Aus der Sicht der Abschirmung wird die Erdungsebene im Allgemeinen geerdet und als Bezugspunkt des Bezugspegels verwendet, und ihre Abschirmwirkung ist weit besser als die der Leistungsebene;

(4) Bei der Auswahl der Bezugsebene sollte die Masseebene bevorzugt werden, und die Leistungsebene sollte an zweiter Stelle ausgewählt werden.

Prinzip der Flux Cancelling: Nach Maxwells Gleichungen wird die gesamte elektrische und magnetische Wirkung zwischen getrennten geladenen Körpern oder Strömen durch den Zwischenbereich zwischen ihnen übertragen, unabhängig davon, ob der Zwischenbereich Vakuum oder Festkörper ist. Bei einer Leiterplatte wird der Fluss immer in der Übertragungsleitung vermehrt. Wenn der rf-Rückstrompfad parallel zum entsprechenden Signalpfad ist, liegt der Fluss auf dem Rückstrompfad in der entgegengesetzten Richtung zu dem auf dem Signalpfad, dann werden sie übereinander gelegt, und der Effekt der Flussannullierung wird erhalten.

Spezifische Prinzipien des PCB-Schichtdesigns:

(1) Es gibt eine komplette Masseebene (Schirm) unterhalb der Bauteiloberfläche und Schweißoberfläche;

(2) Versuchen Sie, die direkte Nachbarschaft von zwei Signalschichten zu vermeiden;

(3) Alle Signalschichten sind so weit wie möglich an die Erdungsebene angrenzend;

(4) Verdrahtungsschicht von Hochfrequenz-, Hochgeschwindigkeits-, Takt- und anderen Schlüsselsignalen sollte eine benachbarte Erdungsebene haben.