Technologie PCB - Comment éviter les interférences électromagnétiques dans la conception de PCB

Dans la conception de toute alimentation à découpage, la conception physique de la carte PCB est le dernier maillon. Si la méthode de conception est incorrecte, le PCB peut émettre trop d'interférences électromagnétiques, ce qui entraîne un fonctionnement instable de l'alimentation. Voici ce qu'il faut noter dans chaque analyse d'étape:

1. Établissez les paramètres des éléments du schéma au processus de conception de PCB - > principes d'entrée table web - > paramètres de conception - > disposition manuelle - > câblage manuel - > conception de vérification - > révision - > sortie Cam.

2.parameter la distance entre les fils adjacents doit être capable de répondre aux exigences de sécurité électrique et, pour faciliter l'opération et la production, la distance doit être aussi large que possible. L'espacement minimum doit être au moins approprié pour résister à la tension. Lorsque la densité de câblage est faible, l'espacement des lignes de signal peut être augmenté de manière appropriée. Pour les lignes de signal avec un grand écart entre les niveaux haut et Bas, l'espacement doit être aussi court que possible et l'espacement doit être augmenté. En général, réglez l'espacement des pistes à 8mil. Le bord du trou intérieur du plot doit être à une distance supérieure à 1 mm du bord de la plaque d'impression, ce qui permet d'éviter les défauts du plot lors de l'usinage. Lorsque les traces de connexion aux Plots sont minces, les connexions entre les Plots et les traces doivent être conçues en forme de gouttelettes. L'avantage est que les Plots ne sont pas faciles à décoller, mais que les traces et les Plots ne sont pas faciles à déconnecter.

Troisièmement, la pratique de la disposition des composants prouve que même si le schéma du circuit est correctement conçu et que la carte de circuit imprimé est mal conçue, cela peut nuire à la fiabilité de l'équipement électronique. Par example, si deux fines lignes parallèles de la plaque d'impression sont rapprochées, la forme d'onde du signal sera retardée et un bruit réfléchi se formera aux bornes de la ligne de transmission. Les performances diminuent, de sorte que lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, vous devez prendre soin d'adopter la bonne approche.

Chaque alimentation à découpage comporte quatre boucles de courant:

(1) circuit alternatif de commutation de puissance

(2) circuit alternatif redresseur de sortie

(3) boucle de courant de source de signal d'entrée

(4) boucle de courant de charge de sortie la boucle d'entrée charge le condensateur d'entrée par courant continu approximatif. Le condensateur de filtrage joue principalement le rôle de stockage d'énergie à large bande; De même, un condensateur de filtrage de sortie est également utilisé pour stocker l'énergie haute fréquence provenant du redresseur de sortie. Dans le même temps, l'énergie continue de la boucle de charge de sortie est éliminée. Les bornes des condensateurs de filtrage d'entrée et de sortie sont donc très importantes. Les circuits de courant d'entrée et de sortie ne peuvent être connectés à l'alimentation qu'à partir des bornes du condensateur de filtrage respectivement; Si la connexion entre le circuit d'entrée / sortie et le circuit de commutation / redressement d'alimentation ne peut pas être connectée au condensateur, les bornes sont connectées directement et l'énergie alternative sera rayonnée dans l'environnement à travers le condensateur de filtrage d'entrée ou de sortie. Le circuit alternatif de l'interrupteur de puissance et le circuit alternatif du redresseur contiennent un courant trapézoïdal de forte amplitude. La composante harmonique de ces courants est très élevée. Cette fréquence est bien supérieure à la fréquence fondamentale du commutateur. L'amplitude de crête peut aller jusqu'à 5 fois l'amplitude du courant continu d'entrée / sortie. Le temps de transition est généralement de l'ordre de 50 ns. Ces deux boucles sont les plus sensibles aux perturbations électromagnétiques, de sorte que ces boucles alternatives doivent être disposées avant les autres lignes imprimées dans l'alimentation. Les trois principaux composants de chaque boucle sont un condensateur de filtrage, un interrupteur ou redresseur d'alimentation, une inductance ou un transformateur. Placez - les côte à côte et ajustez la position des composants pour que le chemin actuel entre eux soit le plus court possible. La meilleure façon d'établir une disposition d'alimentation à découpage est similaire à sa conception électrique. Le processus de conception optimal est le suivant:

Placer le transformateur

Conception de la boucle de courant de commutation de puissance

Conception de la boucle de courant du redresseur de sortie

Le circuit de commande est relié au circuit d'alimentation en courant alternatif

4. L'alimentation de commutation de câblage contient un signal à haute fréquence. Toute ligne imprimée sur le PCB peut agir comme une antenne. La longueur et la largeur de la ligne imprimée affecteront son impédance et son inductance, et donc sa réponse en fréquence. Même une ligne imprimée passant par un signal continu peut être couplée à un signal radiofréquence provenant d'une ligne imprimée voisine et entraîner des problèmes de circuit (voire rayonner à nouveau un signal perturbateur). Par conséquent, toutes les lignes imprimées passant par le courant alternatif doivent être conçues pour être aussi courtes et larges que possible, ce qui signifie que tous les composants connectés aux lignes imprimées et aux autres lignes électriques doivent être placés très près. La longueur de la ligne imprimée est proportionnelle à son inductance et à son impédance, et la largeur est inversement proportionnelle à l'inductance et à l'impédance de la ligne imprimée. La longueur reflète la longueur d'onde de réponse de la ligne imprimée. Plus la longueur est longue, moins la fréquence à laquelle la ligne imprimée envoie et reçoit des ondes électromagnétiques peut rayonner plus d'énergie RF. En fonction de la taille du courant de la carte de circuit imprimé, essayez d'augmenter la largeur de la ligne d'alimentation afin de réduire la résistance de la boucle. Dans le même temps, aligner la direction de la ligne d'alimentation et de la ligne de terre avec la direction du courant contribue à améliorer la résistance au bruit. La masse est la branche inférieure des quatre boucles de courant de l'alimentation à découpage. Il joue un rôle important en tant que point de référence commun pour les circuits et constitue un moyen important de contrôler les interférences. Par conséquent, le placement des lignes de mise à la terre doit être soigneusement considéré lors de la mise en page. Mélanger les différentes mises à la terre peut entraîner un fonctionnement instable de l'alimentation.

6. L'examen comprend les règles de conception, la définition des couches, la largeur des lignes, l'espacement, les Plots et les paramètres de perçage, conformément à la « liste de contrôle pcb». Il devrait également se concentrer sur l'examen de la rationalité de la disposition de l'équipement, le routage des réseaux d'alimentation et de terre et le routage et le blindage des réseaux d'horloge à haut débit, le placement et la connexion des condensateurs de découplage, etc.

Vii. Sortie de conception

A. les couches qui nécessitent une sortie sont la couche de câblage (sous - couche), la couche de treillis métallique (y compris le treillis supérieur, le treillis inférieur), le masque de soudure (masque de soudure inférieur), la couche de perçage (sous - couche et fichier de perçage (NC Drill)).

B. Lorsque vous définissez le calque du calque sérigraphique, ne sélectionnez pas le type de pièce, sélectionnez le calque supérieur (inférieur) et le contour, le texte et les lignes du calque sérigraphique.

C. sélectionnez Board Outline lorsque vous définissez des calques pour chaque calque. Lorsque vous définissez un calque pour un calque sérigraphié, ne sélectionnez pas « type de pièce », mais plutôt « contour », « texte » et « ligne » pour le calque supérieur (sous - jacent) et le calque sérigraphié.

D. lorsque vous générez un fichier de perçage, utilisez les paramètres par défaut de powerpcb sans apporter de modifications.