Conception électronique - Soulever la « tête cachée» de la compatibilité électromagnétique PCB

Certains disent qu'il n'y a que deux types d'ingénieurs en électronique dans le monde: ceux qui ont connu des interférences électromagnétiques et ceux qui n'en ont pas connu. Avec l'augmentation de la vitesse de câblage des PCB, la conception de la compatibilité électromagnétique est quelque chose que nous, ingénieurs en électronique, devons prendre en compte. Face à la conception, cinq attributs importants doivent être pris en compte lors de l’analyse CEM du produit et de la conception:

(1) dimensions de l'équipement critique: dimensions physiques de l'équipement émetteur qui produit le rayonnement. Les courants de radiofréquence (RF) créeront un champ électromagnétique qui fuira à travers le boîtier et en sortira. La longueur de la trace sur le PCB qui sert de chemin de transmission a un effet direct sur le courant RF.

(2) adaptation d'impédance: impédance de la source et du récepteur, et impédance de transmission entre les deux.

(3) Caractéristiques temporelles des signaux d'interférence: la question est de savoir s'il s'agit d'un événement continu (signal périodique) ou s'il n'existe que dans un certain cycle de fonctionnement (par exemple, fonctionnement à une touche ou interférence de mise sous tension, fonctionnement périodique du lecteur de disque ou transmission de rafales réseau).

(4) intensité du signal d'interférence: Quelle est la puissance du niveau d'énergie de la source et quel est son potentiel pour les interférences nocives.

(5) Caractéristiques fréquentielles des signaux perturbateurs: utilisez un analyseur de spectre pour observer la forme d'onde, où des problèmes apparaissent dans le spectre, il est facile de détecter les problèmes.

En outre, certaines habitudes de conception de circuits à basse fréquence nécessitent une attention particulière. Par exemple, mon point de mise à la terre unique habituel est idéal pour les applications à basse fréquence, mais en discutant avec Daniel de la société, je l'ai trouvé inapproprié pour les situations de signaux RF, car il y a plus de problèmes EMI dans les situations de signaux RF. Je crois que certains ingénieurs appliquent un point de mise à la terre unique à toutes les conceptions de produits sans se rendre compte que l'utilisation de cette méthode de mise à la terre peut entraîner des problèmes de compatibilité électromagnétique plus ou plus complexes.

Nous devrions également prêter attention à la direction du courant dans les éléments du circuit. Avec la connaissance des circuits, nous savons que le courant circule d'un endroit à haute tension à un endroit à basse tension et que le courant circule toujours dans un circuit en boucle fermée par un ou plusieurs chemins, c'est donc une boucle minimale et une loi très importante. Pour mesurer la direction du courant perturbateur, modifiez les traces de PCB afin qu'elles n'affectent pas la charge ou les circuits sensibles. Les applications qui nécessitent un chemin à haute impédance de l'alimentation à la charge doivent tenir compte de tous les chemins possibles par lesquels le courant de retour peut circuler.

Il y a aussi un problème de câblage PCB. L'impédance du fil ou trace comprend une résistance R et une inductance. L'impédance aux hautes fréquences n'est pas tolérante. Lorsque la fréquence de la trace est supérieure à 100 kHz, le fil ou la trace devient inductif. Un fil ou une trace qui fonctionne au - dessus de l'audio peut devenir une antenne RF. Dans la spécification Cem, les fils ou les traces ne sont pas autorisés à fonctionner en dessous de l'île / 20 pour une certaine fréquence (la longueur de conception de l'antenne est égale à Isla / 4 ou Isla / 2 pour une certaine fréquence). Le câblage devient une antenne haute performance, ce qui rend la mise en service ultérieure plus difficile.

Enfin, discutez de la disposition de votre carte PCB. Tout d'abord, considérez la taille du PCB. Lorsque les PCB sont surdimensionnés, la résistance aux interférences du système diminue et les coûts augmentent à mesure que les traces augmentent. Cependant, la taille du PCB est trop petite pour causer facilement des problèmes de dissipation de chaleur et d'interférence mutuelle. Deuxièmement, déterminez l'emplacement des composants spéciaux tels que les composants d'horloge (les traces d'horloge sont préférables de ne pas être mises à la terre et de ne pas marcher au - dessus et au - dessous des lignes de signal critiques pour éviter les interférences). Troisièmement, la disposition globale du PCB selon la fonction du circuit. Quatrièmement, les usines de PCB devraient prêter attention aux problèmes de mise en page. Dans la disposition des composants, les composants concernés doivent être aussi proches que possible afin d'obtenir un meilleur effet anti - interférence.