Leiterplattentechnisch - EMV Design Fähigkeiten innerhalb von Leiterplattenprodukten

Vorsdet, elektronische Geräte is sbis usin various elektronische Geräte und sysms mes bdrucktem Leiterplattes as das Haupt assEmbly-Methode. Übung has bewiesen, dass auch wenn die Schaltung sChematic desZeichen is korrekt und gedruckt Leiterplatte is nicht richtig dessZeicheniert, es wird auftauchtsdie Zuverlässigkeit elektronischer Geräte beeinträchtigen. Zum Beispiel, wenn zwei dünne parallele Liniens auf der Leiterplatte sind Close zusammen, es verursachtese eine Verzögerung in der sSignalwellenform, und Reflexion noise wird am Ende der Tran gebildetsmissIonenleitung. Daher, wenn desSignieren eines gedruckten Leiterplatte, Pflege sdie richtige Methode anzuwenden.

1. PCB-Design Ground wire design In elektronischen Geräten, Erdung is an important method to control Interferenz

Wenn Erdung und Abschirmung richtig kombiniert und verwendet werden können, können die meisten Störprobleme gelöst werden. Die Bodenstruktur elektronischer Geräte umfasst grob Systemmasse, Chassis-Masse (Schildmasse), digitale Masse (logische Masse) und analoge Masse. Folgende Punkte sollten bei der Erdungsdrahtdesign beachtet werden:

1. Richtig wählen Einpunkt-Erdung und Mehrpunkt-Erdung

In der Niederfrequenzschaltung ist die Arbeitsfrequenz des Signals kleiner als 1MHz, seine Verdrahtung und die Induktivität zwischen den Geräten haben wenig Einfluss, und der zirkulierende Strom, der durch den Erdungskreislauf gebildet wird, hat einen größeren Einfluss auf die Störung, so dass eine Punkterdung angenommen werden sollte. Wenn die Signalbetriebsfrequenz größer als 10MHz ist, wird die Erdungsdraht-Impedanz sehr groß. Zu diesem Zeitpunkt sollte die Erdungsdraht-Impedanz so weit wie möglich reduziert werden, und die nächsten multiplen Punkte sollten für die Erdung verwendet werden. Wenn die Arbeitsfrequenz 1～10MHz ist, wenn eine Ein-Punkt-Erdung angenommen wird, sollte die Länge des Erdungsdrahts 1/20 der Wellenlänge nicht überschreiten, undernfalls sollte die Mehrpunkt-Erdungsmethode angenommen werden.

2. Trennen Sie digitale Schaltungen von analogen Schaltungen

Auf der Platine befinden sich sowohl Hochgeschwindigkeits-Logikschaltungen als auch Linearschaltungen. Sie sollten so weit wie möglich getrennt werden, und die Massedrähte der beiden sollten nicht gemischt werden, und sie sollten mit den Massedrähten der Stromversorgung verbunden werden. Versuchen Sie, die Erdungsfläche der Linearschaltung so weit wie möglich zu erhöhen.

3. Machen Sie den Erdungsdraht so dick wie möglich

Wenn das Erdungsdraht sehr dünn ist, ändert sich das Erdungspotential mit der aktuellen Änderung, wodurch der Timing-Signalpegel des elektronischen Geräts instabil ist und die Rauschfestigkeit sich verschlechtert. Daher sollte der Erdungsdraht so dick wie möglich sein, damit er den zulässigen Strom auf der Leiterplatte weiterleiten kann. Wenn möglich, sollte die Breite des Erdungsdrahts größer als 3mm sein.

4. Bilden Sie den Erdungsdraht in eine geschlossene Schleife

Beim Entwerfen des Massedrahtsystems der Leiterplatte, die nur aus digitalen Schaltungen besteht, kann das Herstellen des Massedrahts in eine geschlossene Schleife die Rauschfestigkeit erheblich verbessern. Der Grund ist, dass es viele integrierte Schaltungskomponenten auf der Leiterplatte gibt, insbesondere wenn es Komponenten gibt, die viel Strom verbrauchen, aufgrund der Begrenzung der Dicke des Massedrahts, wird ein großer Potentialunterschied an der Massedrahtung erzeugt, was zu einer Abnahme der Rauschfestigkeit führt. die Potenzialdifferenz wird verringert und die Lärmschutzfähigkeit elektronischer Geräte verbessert.

Zweitens, PCB Design elektromagnetische Kompatibilität Design

Elektromagnetische Verträglichkeit bezieht sich auf die Fähigkeit elektronischer Geräte, koordiniert und effektiv in verschiedenen elektromagnetischen Umgebungen zu arbeiten. Der Zweck des elektromagnetischen Verträglichkeitsentwurfs besteht darin, elektronische Geräte zu ermöglichen, alle Arten von externen Störungen zu unterdrücken, so dass die elektronischen Geräte normalerweise in einer bestimmten elektromagnetischen Umgebung arbeiten können, und gleichzeitig die elektromagnetischen Störungen der elektronischen Geräte selbst auf andere elektronische Geräte zu reduzieren.

1. Wählen Sie eine angemessene Drahtbreite

Da die durch den transienten Strom auf den gedruckten Leitungen erzeugte Schlagstörung hauptsächlich durch die Induktivität der gedruckten Drähte verursacht wird, sollte die Induktivität der gedruckten Drähte minimiert werden. Die Induktivität des gedruckten Drahtes ist proportional zu seiner Länge und umgekehrt proportional zu seiner Breite, so dass kurze und präzise Drähte vorteilhaft sind, Interferenzen zu unterdrücken. Die Signalleitungen von Taktleitungen, Reihentreibern oder Busfahrern tragen oft große transiente Ströme, und die gedruckten Leitungen sollten so kurz wie möglich sein. Für diskrete Komponentenschaltungen, wenn die gedruckte Drahtbreite etwa 1.5mm ist, kann es die Anforderungen vollständig erfüllen; Bei integrierten Schaltungen kann die Leiterbreite zwischen 0,2 bis 1,0mm gewählt werden.

2. Nehmen Sie die richtige Verdrahtungsstrategie an

Die use of equal routing kann reduce the Draht induc­, aber die gegenseitige Induktivität und dieszugeteilte Kapazität zwischen dem Drahts Increase. Wenn das Layout es zulässts, es is best bis use ein Gitter-sGeformte Verkabelung sStruktur. Die sspezifische Methode is to wire one sSeite der Leiterplatte horizontal und der anderen side vertikal, und dann mit metallisiertem Loch verbindens am Cross Lochs. Um soberess der Crosstalk between the Leiterplatneigenrähte, long-disGleiche Verdrahtung ssollte avoided when desdie Verkabelung signieren.

Drei, Leiterplattendesign Entkopplungskondensator Konfiguration

In der DC-Stromversorgungsschleife verursacht die Änderung der Last das Stromversorgungsgeräusch. Zum Beispiel in digitalen Schaltungen, wenn die Schaltung von einem Zustand in einen anderen wechselt, wird ein großer Spitzenstrom auf der Stromleitung erzeugt, der eine transiente Rauschspannung bildet. Die Konfiguration von Entkopplungskondensatoren kann das durch Laständerungen erzeugte Rauschen unterdrücken, was eine gängige Praxis beim Zuverlässigkeitsdesign von Leiterplatten ist. Die Konfigurationsprinzipien sind wie folgt:

Ein 10½ 100uF Elektrolytkondensator ist über den Stromeingang angeschlossen. Wenn die Lage der Leiterplatte es zulässt, ist der Antiinterferenzeffekt der Verwendung eines Elektrolytkondensators über 100uF besser.

Konfigurieren Sie einen 0.01uF Keramikkondensator für jeden integrierten Schaltungschip. Wenn der Platz auf der Leiterplatte klein ist und nicht installiert werden kann, kann für jeden 4-10 Chip ein 1-10uF Tantal Elektrolytkondensator konfiguriert werden. Die Hochfrequenz-Impedanz dieses Geräts ist besonders klein, und die Impedanz ist weniger als 1Ω im Bereich von 500kHz-20MHz. Und der Leckstrom ist sehr klein (weniger als 0.5uA).

Für Geräte mit schwacher Rauschfähigkeit und großen Stromänderungen während des Abschaltens und Speichergeräte wie ROM, RAM usw. sollte ein Entkopplungskondensator direkt zwischen der Stromleitung (Vcc) und Masse (GND) des Chips angeschlossen werden.

Die Leitungen der Entkopplungskondensatoren können nicht zu lang sein, besonders Hochfrequenz-Bypass-Kondensatoren.

Vier, Leiterplattengröße und Gerätelayout des PCB-Designs

Die Leiterplattengröße sollte moderat sein. Wenn die Größe der Leiterplatte zu groß ist, sind die gedruckten Linien lang und die Impedanz steigt, nicht nur die Rauschfestigkeit wird reduziert, sondern die Kosten werden auch hoch sein; Im Hinblick auf das Gerätelayout sollten, wie andere Logikschaltungen, die miteinander in Beziehung stehenden Geräte so nah wie möglich platziert werden, damit ein besserer Rauschschutz erzielt werden kann. Taktgeneratoren, Kristalloszillatoren und CPU-Takteingänge sind alle anfällig für Rauschen, daher sollten sie näher beieinander sein. Es ist sehr wichtig, dass rauschempfindliche Geräte, Niederstrom- und Hochstromschaltungen so weit wie möglich von Logikschaltungen ferngehalten werden. Wenn möglich, sollten sEparat Leiterplatten hergestellt werden.

5. Leiterplattendesign und Wärmeableitung Design

Aus der Perspektive der förderlichen Wärmeableitung wird die Leiterplatte am besten aufrecht installiert, der Abstand zwischen der Leiterplatte und der Leiterplatte sollte nicht kleiner als 2cm sein, und die Anordnung der Komponenten auf der Leiterplatte sollte bestimmten Regeln folgen:

Für Geräte, die freie Konvektionsluftkühlung verwenden, ist es am besten, integrierte Schaltkreise (oder andere Geräte) vertikal anzuordnen; Für Geräte, die Zwangsluftkühlung verwenden, ist es am besten, integrierte Schaltkreise (oder andere Geräte) in horizontaler Weise Reihe anzuordnen.

Die Geräte auf derselben Leiterplatte sollten so weit wie möglich entsprechend ihrem Heizwert und Grad der Wärmeableitung angeordnet sein. Geräte mit niedrigem Heizwert oder schlechter Wärmebeständigkeit (wie kleine Signaltransistoren, kleine integrierte Schaltkreise, Elektrolytkondensatoren usw.) sollten in den Kühlluftstrom gestellt werden. Der oberste Durchfluss (am Eingang), die Geräte mit großer Wärme- oder Wärmebeständigkeit (wie Leistungstransistoren, großflächige integrierte Schaltkreise usw.) sind am weitesten dem Kühlluftstrom nachgelagert.

In horizontaler Richtung werden Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Kante der Leiterplatte platziert, um den Wärmeübertragungsweg zu verkürzen; In vertikaler Richtung werden Hochleistungsgeräte so nah wie möglich an der Oberseite der Leiterplatte platziert, um den Einfluss dieser Geräte auf die Temperatur anderer Geräte zu reduzieren.

Temperaturempfindliche Geräte werden am besten im Bereich der niedrigsten Temperatur platziert (z. B. unten am Gerät). Stellen Sie es nicht direkt über das Heizgerät. Es ist am besten, mehrere Geräte auf der horizontalen Ebene zu stagnieren.

Die Wärmeableitung der Leiterplatte in der Ausrüstung beruht hauptsächlich auf dem Luftstrom, so dass der Luftstrompfad während des Entwurfs studiert werden sollte, und das Gerät oder die Leiterplatte sollte angemessen konfiguriert werden. Wenn Luft strömt, neigt sie immer dazu, an Orten mit geringem Widerstand zu strömen. Wenn Sie also Geräte auf einer Leiterplatte konfigurieren, vermeiden Sie, einen großen Luftraum in einem bestimmten Bereich zu verlassen.