Leiterplattentechnisch - Gibt es Möglichkeiten, PCB EMI durch Bauteillayout zu verbessern?

Nach der Schaltungsstruktur und Gerätestellung der Leiterplatte werden im Designprozess entworfen, die EWI-Kontrolle der PCB wird extrem wichtig für das Gesamtdesign. So vermeiden PCB Elektromagnetische Störungen im Schaltnetzteil sind zu einem Thema von großer Sorge für Entwickler geworden. In diesem Artikel, Der Editor wird vorstellen, wie man EMI durch Komponentenlayoutsteuerung steuert.

1. Die Komponentenlayoutpraxis hat bewiesen, dass selbst wenn der Schaltplan richtig entworfen ist und die Leiterplatte nicht richtig entworfen ist, dies einen nachteiligen Einfluss auf die Zuverlässigkeit elektronischer Geräte hat. Wenn beispielsweise die beiden dünnen parallelen Linien der Leiterplatte nahe beieinander liegen, verursacht dies die Verzögerung der Signalwellenform und das Reflexionsrauschen am Anschluss der Übertragungsleitung. Die Leistung sinkt, so dass Sie beim Entwurf der Leiterplatte darauf achten sollten, die richtige Methode zu verwenden.

Jedes Schaltnetzteil verfügt über vier Stromschleifen:

(1) Wechselstromkreis des Leistungsschalters;

(2) Wechselstromkreis des Ausgangsgleichrichters;

(3) Stromschleife der Eingangssignalquelle;

(4) Ausgangslaststromschleife.

2. Die Eingangsschaltung lädt den Eingangskondensator über einen ungefähren Gleichstrom auf. Der Filterkondensator dient hauptsächlich als Breitbandenergiespeicherfunktion; In ähnlicher Weise wird der Ausgangsfilterkondensator auch verwendet, um Hochfrequenzenergie aus dem Ausgangsgleichrichter zu speichern, während die Ausgangslastschleife DC-Energie eliminiert wird. Daher sind die Anschlüsse der Ein- und Ausgangsfilterkondensatoren sehr wichtig. Die Eingangs- und Ausgangsstromschleifen sollten nur von den Anschlüssen des Filterkondensators an die Stromversorgung angeschlossen werden; Wenn die Verbindung zwischen der Eingangs-/Ausgangsschleife und der Leistungsschalter-/Gleichrichterschleife nicht an den Kondensator angeschlossen werden kann Die Klemme ist direkt angeschlossen, und die Wechselstromenergie wird durch den Eingangs- oder Ausgangsfilterkondensator in die Umgebung abgestrahlt.

3. Die Wechselstromschleife des Leistungsschalters und die Wechselstromschleife des Gleichrichters enthalten trapezförmige Ströme mit hoher Amplitude. Diese Ströme haben hohe harmonische Komponenten, und ihre Frequenz ist viel größer als die Grundfrequenz des Schalters. Die Spitzenamplitude kann bis zum 5-fachen der kontinuierlichen Eingangs-/Ausgangs-Gleichstromamplitude hoch sein. Die Zeit beträgt normalerweise etwa 50ns. Diese beiden Schleifen sind am anfälligsten für elektromagnetische Störungen, daher müssen diese AC-Schleifen vor den anderen gedruckten Leitungen in der Stromversorgung ausgelegt werden. Die drei Hauptkomponenten jeder Schleife sind Filterkondensatoren, Leistungsschalter oder Gleichrichter, Induktoren oder Transformatoren. Platzieren Sie sie nebeneinander und passen Sie die Position der Komponenten an, um den aktuellen Pfad zwischen ihnen so kurz wie möglich zu machen. Der beste Weg, ein Schaltnetzteil-Layout zu erstellen, ähnelt seinem elektrischen Design. Der beste Designprozess ist wie folgt:

Platzieren Sie den Transformator

Entwurf der Stromschleife des Netzschalters

Entwurfsausgang Gleichrichter Stromschleife

Steuerkreis angeschlossen an AC-Stromkreis

Entwerfen der Eingangsstromquellenschleife und des Eingangsfilters Beim Entwerfen der Ausgangslastschleife und des Ausgangsfilters entsprechend der Funktionseinheit des Schaltkreises müssen bei der Auslegung aller Komponenten des Schaltkreises die folgenden Grundsätze eingehalten werden:

(1) First, die PCB Größe. Wenn die PCB Größe ist zu groß, die gedruckten Zeilen werden lang sein, die Impedanz steigt, die Anti-Lärm Fähigkeit wird abnehmen, und die Kosten steigen; wenn die PCB Größe ist zu klein, die Wärmeableitung wird nicht gut sein, und angrenzende Linien werden leicht gestört. Die beste Form der Leiterplatte ist rechteckig, und das Seitenverhältnis ist 3:2 oder 4:3. Die Komponenten befinden sich am Rand des Leiterplatte sind in der Regel nicht weniger als 2mm vom Rand des Leiterplatte.

(2) Berücksichtigen Sie beim Platzieren des Geräts das anschließende Löten nicht zu dicht.

(3) Nehmen Sie die Kernkomponente jeder Funktionsschaltung als Zentrum und legen Sie sie um. Die Komponenten sollten gleichmäßig, sauber und kompakt auf der Leiterplatte angeordnet sein, die Leitungen und Verbindungen zwischen den Komponenten minimieren und verkürzen, und der Entkopplungskondensator sollte so nah wie möglich am VCC des Geräts sein.

(4) Bei Schaltungen mit hohen Frequenzen sind die verteilten Parameter zwischen den Bauteilen zu berücksichtigen. Generell sollte die Schaltung möglichst parallel angeordnet werden. Auf diese Weise ist es nicht nur schön, sondern auch einfach zu installieren und zu schweißen und einfach zu produzieren.

(5) Ordnen Sie die Position jeder funktionalen Schaltungseinheit entsprechend dem Schaltungsfluss an, so dass das Layout für die Signalzirkulation bequem ist, und das Signal in der gleichen Richtung wie möglich gehalten wird.

(6) Das erste Prinzip des Layouts besteht darin, die Verdrahtungsrate sicherzustellen, beim Bewegen des Geräts auf die Verbindung der fliegenden Drähte zu achten und die Geräte mit der Verbindungsbeziehung zusammenzusetzen.

(7) Reduzieren Sie den Schleifenbereich so weit wie möglich, um die Strahlungsstörung der Schaltnetzteil zu unterdrücken

Das obige ist, wie man die elektromagnetischen Störungen in der PCB Leiterplatte durch Platzierung und Layout der Komponenten.