La compatibilidad electromagnética (emc, compatibilidad electromagnética) en la tecnología de desarrollo de placas de circuito impreso de PCB se refiere a la capacidad de los equipos electrónicos para trabajar de manera coordinada y efectiva en diversos entornos electromagnéticos. El objetivo del diseño de compatibilidad electromagnética es permitir que los dispositivos electrónicos inhiban todo tipo de interferencias externas y hagan que los dispositivos electrónicos funcionen correctamente en un entorno electromagnético específico, reduciendo al mismo tiempo las interferencias electromagnéticas de los propios dispositivos electrónicos a otros dispositivos electrónicos. La compatibilidad electromagnética en el diseño de PCB implica muchos factores. Lo siguiente se explicará principalmente a partir de tres partes, y la selección específica debe combinar varios factores.
Diseño general y diseño de equipos de placas de circuito impreso a
1. el éxito de un producto depende de la calidad interna y la belleza general. Solo cuando ambos son perfectos, el producto puede considerarse un éxito; En el tablero de pcb, los requisitos de diseño de los componentes deben ser equilibrados y escasos. Denso y ordenado, sin cabeza ni pies pesados, con el menor número posible de agujeros; La mejor forma de la placa de circuito es el rectángulo. La relación de aspecto es de 3: 2 o 4: 3; El ruido de las placas de 4 capas es 20 DB menor que el de las placas de doble Cara. El ruido de las placas de 6 pisos es 10 DB menor que el de las placas de 4 pisos. Cuando las condiciones económicas lo permitan, trate de usar placas multicapa.
2. las placas de circuito generalmente se dividen en áreas de circuito analógico (miedo a la interferencia), áreas de circuito digital (miedo a la interferencia y la interferencia) y áreas de accionamiento de energía (fuentes de perturbación), por lo que las placas de circuito deben dividirse razonablemente en tres áreas.
3. en general, elija equipos con bajo consumo de energía y buena estabilidad, y trate de usar menos equipos de alta velocidad.
4. líneas exquisitas: si es posible, las líneas anchas nunca deben ser muy finas; Las líneas de alta tensión y alta frecuencia deben ser suaves, sin esquinas afiladas, y las esquinas no deben ser rectangulares. Los cables de tierra deben ser lo más anchos posible, preferiblemente utilizando grandes áreas de cobre, lo que puede mejorar considerablemente el problema de los puntos de tierra.
5. los relojes externos son la fuente de ruido de alta frecuencia. Además de causar interferencias en el sistema de aplicación, también puede causar interferencias al mundo exterior, lo que hace que las pruebas de compatibilidad electromagnética no cumplan con los estándares. En los sistemas de aplicación que requieren alta fiabilidad del sistema, la selección de microcontroladores de baja frecuencia es uno de los principios para reducir el ruido del sistema. ¿Tomando como ejemplo el Microcontrolador 8051, ¿ el ciclo mínimo de instrucción es 1? Cuando es s, el reloj externo es de 12 mhz. El reloj del sistema mcu de Motorola a la misma velocidad solo necesita 4 mhz, lo que es más adecuado para el sistema de control industrial. En los últimos años, algunos fabricantes que producen microcontroladores compatibles 8051 también han adoptado algunas nuevas tecnologías para reducir la demanda de relojes externos a un tercio de la original sin sacrificar la velocidad de cálculo. El Microcontrolador Motorola ha lanzado la nueva serie 68hc08, cuyos microcontroladores de 16 / 32 bits suelen utilizar la tecnología de bucle de bloqueo de fase interno para reducir la frecuencia del reloj externo a 32 khz, mientras que la velocidad del bus interno ha aumentado a 8 MHz o incluso más.
6. el cableado debe tener una dirección razonable: como entrada / salida, AC / dc, señales fuertes / débiles, alta / baja frecuencia, alta / baja tensión, etc., deben tener una dirección lineal (o separada) y no pueden interactuar. Mezcla El objetivo es evitar la interferencia mutua. La mejor dirección es la línea recta, pero generalmente no es fácil de lograr, y la dirección más desfavorable es el círculo. Los requisitos de diseño de PCB para corriente continua, señal pequeña y baja tensión pueden ser más Bajos. Por lo tanto, "razonable" es relativo. La dirección del cableado entre la capa superior e inferior es básicamente vertical. Todo el Consejo de Administración no quiere ser uniforme, así que no lo apiñes.
7. en lo que respecta a la disposición de los dispositivos, al igual que otros circuitos lógicos, los dispositivos relacionados entre sí deben colocarse lo más cerca posible para que se pueda obtener un mejor efecto antiruido. Los generadores de reloj, los osciladores de cristal y las entradas de reloj de la CPU son propensos al ruido. Deben estar cerca unos de otros, especialmente sin operar líneas de señal bajo osciladores de cristal. Es muy importante que los dispositivos vulnerables al ruido, los circuitos de baja corriente y los circuitos de alta corriente se mantengan lo más alejados posible de los circuitos lógicos. Si es posible, se deben hacer placas de circuito separadas.
Tecnología de tierra b ske red segura y EMC
1. los circuitos analógicos y digitales tienen muchas similitudes y diferencias en el diseño de la disposición de los componentes y los métodos de cableado. En circuitos analógicos, debido a la presencia de amplificadores, un voltaje de ruido muy pequeño generado por el cableado puede causar una grave distorsión de la señal de salida. En los circuitos digitales, la tolerancia al ruido ttl es de 0,4v a 0,6v, y la tolerancia al ruido CMOS es de 0,3 de vcc. 0,45 veces, por lo que los circuitos digitales tienen una fuerte capacidad anti - interferencia. La selección racional de una buena fuente de alimentación y modo de autobús de tierra es una garantía importante para el funcionamiento confiable del instrumento. Un número considerable de fuentes de interferencia se generan a través de la fuente de alimentación y el bus de tierra, mientras que el suelo causa la mayor interferencia acústica.
2. separe el suelo digital del suelo analógico (o en un punto) y ensanche el suelo. El ancho del cable de tierra se determinará en función de la corriente eléctrica. En general, cuanto más grueso, mejor (los cables de 100 mm pasan por una corriente de aproximadamente 1 a 2a). La línea de tierra > línea de alimentación > línea de señal es una opción razonable para el ancho de línea.
3. los cables de alimentación y los cables de tierra deben estar lo más cerca posible, y los cables de alimentación y tierra en toda la placa de impresión deben distribuirse en forma de "pozo" para equilibrar la corriente eléctrica de la línea de distribución.
4. para reducir las conversaciones cruzadas entre líneas, si es necesario, aumentar la distancia entre líneas impresas e insertar algunas líneas de cero voltios como aislamiento entre líneas. Especialmente entre las señales de entrada y salida, tres tecnologías de desacoplamiento, filtrado y aislamiento
1. el desacoplamiento, el filtrado y el aislamiento son tres medidas comunes para combatir la interferencia del hardware.
2. conecte un condensadores electroliticos de 10 a 100 UF en la entrada de la fuente de alimentación. Si es posible, es mejor conectarse a 100uf o más; En principio, cada chip de circuito integrado debe estar equipado con un capacitor cerámico de 0,01 PF. si la brecha en la placa de circuito impreso no es suficiente, se puede configurar de 1 a 10 PF por cada 4 a 8 chips, excepto el capacitor; Para los dispositivos con poca resistencia al ruido y grandes cambios de potencia al apagar, como los dispositivos de memoria RAM y rom, los condensadores de desacoplamiento deben conectarse directamente entre el cable de alimentación y el suelo del chip;
3. el filtrado se refiere a la clasificación de varias señales de acuerdo con las características de frecuencia y el control de su dirección. Por lo general, se utilizan varios filtros de paso bajo, filtros de paso alto y filtros de paso de banda. El uso de un filtro de paso bajo en la línea de alimentación de CA conectada permite que la fuente de ca de 50 semanas pase sin problemas y conduzca otros ruidos de alta frecuencia al suelo. El indicador de configuración del filtro de paso bajo es la pérdida de inserción. Si la pérdida de inserción del filtro de paso bajo seleccionado es demasiado baja, no se puede suprimir el ruido, y la pérdida de inserción demasiado alta puede causar "fugas" que afectan la seguridad personal del sistema. Los filtros de paso alto y Banda deben seleccionarse y utilizarse de acuerdo con los requisitos de procesamiento de señales en el sistema.
4. el aislamiento típico de la señal es el aislamiento fotoeléctrico. El dispositivo de aislamiento fotoeléctrico se utiliza para aislar la entrada y salida del microcomputador de un solo chip, por un lado, para evitar que las señales de interferencia entren en el sistema del microcomputador de un solo chip, por otro lado, el ruido del propio sistema del microcomputador de un solo chip no se transmitirá a través de la transmisión. El blindaje se utiliza para aislar la radiación espacial, y las Partes con alto ruido, como la fuente de alimentación del interruptor, cubren la Caja metálica, lo que puede reducir la interferencia de la fuente de ruido en el sistema de un solo chip. Para los circuitos analógicos que tienen especial miedo a la interferencia, como los circuitos amplificadores de señal débil de alta sensibilidad, se pueden bloquear. Es importante que el propio blindaje metálico se conecte a una verdadera red de Seguridad ske y compatibilidad electromagnética.
Lo anterior es la introducción de la compatibilidad electromagnética en la tecnología de desarrollo de placas de circuito impreso (pcb). El IPCB también está disponible para los fabricantes de PCB y la tecnología de fabricación de pcb.